Определение величины затрат при централизованном или автономном отоплении частного дома выполняют еще на этапе проектирования постройки, либо же перед выбором типа энергоносителя или оптимальной модели котельного агрегата.
Какие факторы учитывают, выполняя расчет расхода газа на отопление дома, и как не прибегая к услугам специалистов определить усредненный расход на основе упрощенной методики, рассмотрим в нашей статье.
Содержание статьи:
Определяющие факторы потребления газовой смеси
Обогрев дома с использованием природного газа сегодня считается наиболее востребованным и удобным. Но ввиду подорожания «голубого топлива» финансовые затраты домовладельцев существенно возросли. А потому большинство рачительных хозяев сегодня волнует, какой средний расход газа на отопление дома.
Основным параметром при расчете потребления топлива, расходуемого на , являются тепловые потери здания.
Хорошо, если владельцы дома позаботились об этом еще при проектировании. Но в большинстве случаев на практике оказывается, что лишь малая часть домовладельцев знает тепловые потери своих строений.
Галерея изображений
Фото из
Напольный газовый котел для большого особняка
Подбор бойлера к одноконтурному газовому котлу
Настенный вариант для загородного дома средней площади
Настенная модель для установки в квартире или на даче
Емкость бойлера для одноконтурной газовой модели
Установка газовых конденсационных котлов
Пределы мощности конденсационных котлов
Конденсационная модель в сравнении с обычной
Потребление газовой смеси напрямую зависит от КПД и мощности котлогенератора.
Не меньшее влияние оказывают также:
- климатические условия региона;
- конструктивные особенности постройки;
- количество и тип установленных окон;
- площадь и высота потолков в помещениях;
- теплопроводность примененных стройматериалов;
- качество утепления наружных стен дома.
Учитывайте, что рекомендованная паспортная мощность устанавливаемого агрегата демонстрирует его максимальные возможности. Она всегда будет несколько выше рабочих показателей агрегата, функционирующего в нормальном режиме при обогреве конкретного здания.
Мощность установленного агрегата рассчитывают в строгом соответствии с действующими нормативными требованиями, учитывая при этом все вышеперечисленные факторы
К примеру, если паспортная в 15 кВт, то реально эффективно функционировать система будет при тепловой мощности порядка 12 кВт. Запас по мощности около 20% рекомендован специалистами на случай аварий и сверх холодных зим.
Поэтому при расчете расхода топлива следует ориентироваться именно на реальные данные, а не основываться на максимальные значения, рассчитанные на краткосрочное действие в авральном режиме.
Покупать газовый агрегат рекомендовано с запасом по мощности примерно 20% на случай аварийных ситуаций и холодных зим. Например, если расчетная тепловая мощность равна 10 кВт, то оборудование рекомендовано приобретать с паспортной мощностью 12 кВт
Усредненный калькулятор расхода
Номинальный расход газа за прошедший отопительный период подсчитать не так сложно. Нужно лишь ежемесячно снимать показания счетчика. После завершения сезона суммировать месячные показания. Затем вычислить среднее арифметическое значение.
Если же нужно узнать номинальные значения на этапе проектирования дома, либо же при выборе эффективного, но при этом , придется воспользоваться формулами.
При обустройстве автономного отопления загородного коттеджа или квартиры применяют усредненные параметры при определении теплопотерь
Для получения же приблизительных расчетов удельный расход тепла определяют двумя способами:
- Ориентируясь на суммарный объем обогреваемых комнат. В зависимости от региона на отопление одного кубического метра выделяют 30-40 Вт.
- По общей квадратуре постройки. За основу берут то, что на обогрев каждого квадрата площади комнат, высота стен в которых в среднем достигает 3-х метров, затрачивается 100 Вт теплоты. При определении величины также ориентируются на регион проживания: для южных широт – 80 Вт/м2, для северных – 200 Вт/м2.
Главный критерий, на который в обязательном порядке ориентируются при расчетах – необходимая тепловая мощность для обеспечения условий качественного обогрева помещений и восполнения его тепловых потерь.
За основу технологических расчетов берут усредненную пропорцию, при которой на 10 квадратов площади затрачивается 1 кВт тепловой энергии. Но стоит учитывать, что такой усредненный подход хоть и удобен, но все же не в достаточной степени способен отразить реальные условия вашего постройки с учетом климатического региона ее размещения.
Применяя упрощенный метод расчета, за основу берут, что для обогрева 10 квадратных метров частного дома требуется 1 кВт вырабатываемой генератором тепловой мощности
Правильно просчитав ориентировочный расход топлива, вы сможете для себя прояснить, какие мероприятия стоит осуществить для снижения его потребления. Как результат – сократить статью регулярных оплат за потребляемое «голубое топливо».
Сетевой газ на нужды отопления
В частные дома из централизованной магистрали поступает газовая смесь марки G20. В соответствии с принятым стандартом DIN EN 437 показания минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива марки G 20 составляет 34,02 МДж/куб.метр.
В случае если установлен высокоэффективный конденсаторный котел минимальное значение удельной теплоты для «голубого топлива» категории G 20 составляет 37,78 МДж/куб. метр.
Заказать расчет тепловых потерь жилого дома с тем, чтобы составить «бухгалтерию» сезонных затрат и разъяснить для себя, есть ли надобность делать утепление, можно в проектной организации
Формула расчета расхода топлива
Для определения расхода газа, с учетом заложенного в него энергетического потенциала, применяют простую формулу:
V=Q / (Hi х КПД)
Где:
- V – искомая величина, определяющая расход газа для выработки тепловой энергии, измеряется в куб.м/час;
- Q – величина расчетной тепловой мощности, затрачиваемой для обогрева здания и обеспечения комфортных условий, измеряется в Вт/ч;
- Hi – величина минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива;
- КПД – коэффициент полезного действия котла.
КПД котлогенератора показывает эффективность применения выработанной при сгорании газовой смеси тепловой энергии, которая непосредственно расходуется на подогрев теплоносителя. Он является паспортной величиной.
В паспортах котлоагрегатов современного образца коэффициент обозначается двумя параметрами: по высшей и низшей теплоте сгорания. Обе величины прописывают через дробную черту «Hs/Hi», например: 95/87%. Для получения максимально достоверного расчета принимают за основу берут, указанную в режиме «Hi».
Низшее значение удельной теплоты сгорания газа является табличной величиной, параметры которой соответствуют принятым стандартам DIN EN 437
Указанное в таблице значение «Hs» определяет высшей показатель теплоты сгорания газа. Его указывают в таблице по той причине, что водяной пар, выделяемый при сгорании газа, также способен преобразовывать скрытую тепловую энергию. Если грамотно задействовать эту тепловую энергию, то можно повысить и суммарную отдачу от затрачиваемого топлива.
На таком принципе построена работа котлов нового поколения – конденсаторных агрегатов. В них за счет преобразования пара в агрегатное жидкое состояние дополнительно вырабатывается еще около 10% тепла.
Помимо газа марки G20 в бытовых целях может также применяться аналог второй группы марки G 25. Газ марки G 20 добывают из сибирских месторождений, а G25 поставляют из Туркменистана и Поволжья. Разница между ними в том, что G25 при сжигании выделяет на 15% меньше тепла.
Газ марки G25 характеризуется повышенным процентным содержанием азота, за счет чего его энергетический потенциал на 15% ниже природного аналога G20
Уточнить, какой тип газа «течет» в магистрали можно в газоснабжающей компании вашего региона.
Пример расчета потребления сетевого газа
Предлагаем рассмотреть пример расчета расхода газа на отопление загородного коттеджа, исходные данные которого имеют такие параметры:
- площадь помещений достигает 100 кв. метров;
- рекомендованная мощность теплоагрегата – 10 кВт;
- КПД котла достигает 95%.
Для упрощения расчета джоули преобразуют в другую единицу измерения – киловатты. Так, при условии, что 1 кВт=3,6 МДж, теплота сгорания газа марки G 20 будет составлять 34,02/3,6=9,45 кВт.
Также стоит учитывать, что рекомендованная мощность теплогенератора, указанная как 10 кВт, потребуется только для обогрева помещений при самых неблагоприятных условиях. В действительности на протяжении всего отопительного периода количество таких неблагоприятных дней будет исчисляться единицами.
При грамотно продуманной и обустроенной системе отопления установленный котлоагрегат точно не будет работать круглые сутки напролет
В остальные дни холодного сезона для обогрева здания затрачивается значительно меньше мощности. Поэтому для получения корректных расчетов, а также определения именно среднего, а не пикового расхода «голубого топлива» берут показания мощности котла не 10 кВт, а «половинные» 5 кВт.
Подставив полученные данные в формулу, выполняют вычисления: V = 5/(9,45 х 0,95). Получается, что на обогрев коттеджа площадью в 100 квадратов расход газа оставляет 0,557 куб.м/ч.
Уточнив тарифы на оплату одного кубометра «голубого топлива» не трудно будет рассчитать материальные затраты на весь отопительный период
На основе полученных путем простых вычислений данных не составит труда рассчитать расход газа на целый отопительный сезон, который в регионах средней широты длится около 7-ми месяцев:
- На сутки он составляет 0,557 х 24 = 13,37 м3.
- На месяц 13,37 х 30 = 401, 1 м3.
- На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 401,1 х 7 = 2807, 4 м3.
Зная цену одного кубометра «голубого топлива», не трудно будет спланировать как ежемесячные расходы, так и «бухгалтерию» на весь функционирования отопительной системы.
Расход сжиженной пропан-бутановой смеси
Далеко не все владельцы загородных домов имеют возможность подключиться к . Тогда выходят из ситуации, используя сжиженный газ. Его хранят в установленных в котлованы , а пополняют, пользуясь услугами сертифицированных фирм, осуществляющих поставку топлива.
Применяемый для бытовых целей сжиженный газ хранят в герметичных емкостях и резервуарах – пропан-бутановых баллонах, объемом в 50 литров, или газгольдерах
В случае если для обогрева загородного дома применяют сжиженный газ, формула расчета за основу берется та же. Единственное – необходимо учитывать, что баллонный газ представляет собой смесь марки G30. Кроме того, топливо находится в агрегатном состоянии. А потому его расход считают в литрах или килограммах.
Формула расчета потребления горючей смеси
Оценить объемы затрат сжиженной пропан-бутановой смеси поможет несложный расчет. Исходные данные постройки те же: коттедж площадью в 100 квадратов, а КПД установленного котла – 95%.
При расчете следует учитывать, что пятидесятилитровые пропан-бутановые баллоны с целью безопасности заполняют не более чем на 85%, что составляет порядка 42,5 литров
При выполнении расчета ориентируются на две значимые физические характеристики сжиженной смеси:
- плотность баллонного газа составляет 0,524 кг/л.;
- выделяемое при сгорании одного килограмма такой смеси тепло равно величине 45,2 МДж/кг.
Для облегчения расчетов значения выделяемой теплоты, измеряемой в килограммах, преобразуют в другую единицу измерения – литры: 45,2 х 0,524 = 23,68 МДж/л.
После чего джоули преобразуют в киловатты: 23,68/3,6 = 6,58 кВт/л. Для получения корректных расчетов за основу берут все те же 50% от рекомендованной мощности агрегата, что составляет 5 кВт.
Полученные значения подставляют в формулу: V = 5/(6,58 х 0,95). Получается, что расход топливной смеси марки G 30 составляет 0,8 л/ч.
Пример подсчета расхода сжиженного газа
Зная, что за один час эксплуатации котлогенератора, в среднем затрачивается 0,8 литра топлива, нетрудно будет подсчитать, что одного стандартного баллона с заправкой объемом в 42 литра хватит ориентировочно на 52 часа. Это составляет чуть больше, чем двое суток.
На весь отопительный период показатели расхода горючей смеси будут составлять:
- На сутки 0,8 х 24 = 19,2 литра;
- На месяц 19,2 х 30 = 576 литров;
- На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 576 х 7 = 4032 литра.
На отопление коттеджа площадью в 100 квадратов потребуется: 576/42,5 = 13 или 14 баллонов. На весь семимесячный отопительный сезон понадобится 4032/42,5 = от 95 до 100 баллонов.
Чтобы точно просчитать количество пропан-бутановых баллонов, необходимых для обогрева коттеджа в течение месяца, нужно потребляемый месячный объем в 576 литров разделить на вместительность одного такого баллона
Большой объем топлива с учетом транспортных затрат и создания условий для его складирования обойдется не дешево. Но все же в сравнении с тем же такое решение вопроса все равно будет более экономичным, а потому предпочтительным.
Способы уменьшения расхода
Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.
Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%
Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественное . Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.
Термоизоляция дома включает:
- Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
- Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
- Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и . Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
- Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно. Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.
Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.
Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры
К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:
- Оборудование радиаторов . Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
- В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
- Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.
Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.
И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов.
На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.
Выводы и полезное видео по теме
Один из вариантов просчета расхода сетевого газа:
Пример расхода при отоплении на сжиженном газе:
О простых способах снижения затрат газа пойдет речь в следующем видеоролике:
Среднее значение расчета полезно будет для подсчета материальных затрат исключительно на отопление здания. Планируя задействовать в период отопительного сезона газовые приборы или плиту, данные следует корректировать.
Если после изучения материала у вас появились вопросы по расчетам расхода газа, задать их можно в расположенном ниже блоке. Кроме того, если были замечены неточности или вы хотели бы дополнить материал, оставляйте, пожалуйста, свои комментарии.
Газовая природная смесь в настоящее время относится к категории наиболее дешёвых, но относительно доступных в разных регионах видов энергоресурсов. Существует несколько основных методов, воспользовавшись которыми, вы сможете быстро рассчитать расход газа для максимальной эффективности функционирования оборудования при учёте усреднённых показателей.
Как рассчитать расход газа на отопление частного дома и ГВС (с формулами)
Газообразные виды топлива могут быть представлены пропаном, бутаном, метаном, водородом, а также традиционным природным газом. Запасы природного газа превышают объёмы нефти и угля, поэтому важно выполнять грамотный расчёт такого экономичного энергоносителя, используемого в системах отопления, для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, включая горячее водоснабжение.
Расчёт по мощности котла
Грамотный самостоятельный расчёт общего газового расхода не потребует специальных навыков, если учитывать основные параметры оборудования.
Таблица содержит основные варианты расчёта мощности котла
Для выполнения самостоятельных расчётов потребуется знать уровень мощности используемого котла и площадь помещения, а также воспользоваться табличными данными.
Формула расчёта мощности котла с учётом теплопотерь
Круглосуточная работа агрегата в месячном режиме предполагает умножение данных с целью получения киловатт-часов. Выбор мощности агрегата осуществляется исходя из общей площади домовладения, а при расчётах расходуемого объёма голубого топлива необходимо всегда ориентироваться на наиболее низкие температурные показатели за окном.
По квадратуре
Важно помнить, что для расчёта по квадратуре необходимо найти производное мощности оборудования на количество часов в сутки и количество дней в неделю. Особенно важно грамотно просчитать расход энергоресурсов для отопления согласно режиму эксплуатации и с учётом использования 1,0 кВт на каждые 10 м² обогреваемой площади.
Таблица: показатели для расчёта расхода топлива
| Общая площадь помещения в м3 | Максимальные показатели расхода газа на отопление | Оптимальный объём бойлера |
| 100–200 | 20 кВт | 160–200 л |
| 150–200 | 25 кВт | 160–200 л |
| 150–300 | 30 кВт | до 300 л |
| 200–400 | 40 кВт | до 300 л |
| 300–500 | 50 кВт | до 500 л |
Например, для полноценного, а также максимально эффективного отопления помещения общей площадью 30 м² необходимо приобрести котёл, мощность которого составляет всего 3,0 кВт. Следовательно, для обогрева одного квадратного метра площади потребуется затрачивать 100 Вт тепловой энергии с учётом высоты помещения до 300 см.
Формула расчёта:
V = Q / (q х КПД / 100), где:
- V — стандартные показатели объёмного газового расхода в час на каждый кубометр.
- Q — тепловые потери и мощность отопительной системы в кВт.
- q — низшие показатели удельной калорийности энергоносителя в кВт/м³.
- КПД — показатели коэффициента полезного действия эксплуатируемого оборудования.
Например, для прогрева воздушных масс в помещении с общей площадью 90 квадратных метров расходуется V = 9,0 / (9,2 х 96 / 100) = 9,0 / 9,768 = 0,92 м³/час.
С учётом теплопотерь
Индивидуальная норма с учётом показателей мощности рассчитывается в соответствии с формулой:
Кзап × ОП × РТ × КР × 1кВт /860 кКВ, где:
- Кзап является поправочным значением, равным 1,15 или 1,20.
- ОП является показателями общего объёма помещения.
- РТ является разницей температурных показателей в помещении и вне его.
- КР является показателями коэффициента рассеивания.
Например, 1 000 мг условного топлива — это 7 000 ккал, а в ином выражении — 7 × 10 — 3 Гкал, при этом идеальным в условиях 1 КПД являются показатели удельного расхода условной единицы топлива для выработки 1,0 Гкал теплоты.
Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЦФО
| Регион | Значения | ||
| Горячее водоснабжение | Приготовление пищи | ||
| Без газового водогрейного оборудования | При газовом водогрейном оборудовании | ||
| Белгород | 1,20 | 1,19 | 1,11 |
| Брянск | 1,24 | 1,23 | 1,17 |
| Владимир | 1,28 | 1,26 | 1,23 |
| Воронеж | 1,22 | 1,22 | 1,14 |
| Иваново | 1,30 | 1,28 | 1,26 |
| Калуга | 1,26 | 1,25 | 1,20 |
| Кострома | 1,30 | 1,29 | 1,25 |
| Курск | 1,23 | 1,22 | 1,16 |
| Липецк | 1,24 | 1,23 | 1,14 |
| Московская обл. | 1,28 | 1,27 | 1,19 |
| Москва | 1,27 | 1,26 | 0,92 |
| Орлов | 1,25 | 1,24 | 1,15 |
| Рязань | 1,26 | 1,25 | 1,20 |
| Смоленск | 1,26 | 1,25 | 1,17 |
| Тамбов | 1,24 | 1,23 | 1,16 |
| Тверь | 1,28 | 1,27 | 1,23 |
| Тула | 1,25 | 1,24 | 1,17 |
| Ярославль | 1,30 | 1,28 | 1,23 |
Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в СЗФО
| Регион | Значения | ||
| Горячее водоснабжение | Приготовление пищи | ||
| Без газового водогрейного оборудования | При газовом водогрейном оборудовании | ||
| Карелия | 1,33 | 1,31 | 1,25 |
| Коми | 1,39 | 1,36 | 1,29 |
| Архангельск | 1,38 | 1,35 | 1,31 |
| Ненецкий АО | 1,52 | 1,47 | 1,49 |
| Вологда | 1,33 | 1,31 | 1,26 |
| Калининград | 1,18 | 1,17 | 1,09 |
| Ленинградская обл. | 1,30 | 1,29 | 1,24 |
| Новгород | 1,27 | 1,26 | 1,19 |
| Псков | 1,25 | 1,24 | 1,18 |
| Санкт-Петербург | 1,26 | 1,25 | 1,14 |
Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЮФО
| Регион | Значения | ||
| Горячее водоснабжение | Приготовление пищи | ||
| Без газового водогрейного оборудования | При газовом водогрейном оборудовании | ||
| Адыгея | 1,05 | 1,07 | 0,97 |
| Дагестан | 1,03 | 1,04 | 0,94 |
| Ингушетия | 1,07 | 1,08 | 1,03 |
| Кабардино-Балкария | 1,11 | 1,12 | 1,01 |
| Калмыкия | 1,12 | 1,12 | 1,07 |
| Карачаево-Черкесия | 1,12 | 1,13 | 1,04 |
| Осетия | 1,14 | 1,15 | 1,04 |
| Чечня | 1,08 | 1,09 | 1,03 |
| Краснодар | 1,05 | 1,06 | 0,92 |
| Ставрополь | 1,11 | 1,12 | 1,00 |
| Астрахань | 1,10 | 1,11 | 1,00 |
| 1,15 | 1,15 | 1,06 | |
| Ростов | 1,12 | 1,12 | 1,00 |
Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в Приволжье
| Регион | Значения | ||
| Горячее водоснабжение | Приготовление пищи | ||
| Без газового водогрейного оборудования | При газовом водогрейном оборудовании | ||
| Башкортостан | 1,31 | 1,29 | 1,20 |
| Марий Эл | 1,32 | 1,30 | 1,26 |
| Мордовия | 1,28 | 1,26 | 1,23 |
| Татарстан | 1,30 | 1,29 | 1,20 |
| Удмуртия | 1,33 | 1,31 | 1,26 |
| Чувашия | 1,31 | 1,29 | 1,24 |
| Киров | 1,35 | 1,33 | 1,29 |
| Нижний Новгород | 1,29 | 1,27 | 1,20 |
| Оренбург | 1,27 | 1,26 | 1,21 |
| Пенза | 1,27 | 1,25 | 1,20 |
| Пермь | 1,35 | 1,33 | 1,26 |
| Самара | 1,27 | 1,25 | 1,11 |
| Саратов | 1,33 | 1,22 | 1,17 |
| Ульяновск | 1,30 | 1,28 | 1,22 |
| Курган | 1,35 | 1,33 | 1,30 |
| Свердловск | 1,36 | 1,34 | 1,27 |
| Тюмень | 1,37 | 1,35 | 1,26 |
| Ханты-Мансийск | 1,46 | 1,43 | 1,36 |
| Ямало-Ненецкий АО | 1,65 | 1,56 | 1,55 |
| Челябинск | 1,34 | 1,32 | 1,26 |
| Алтай | 1,36 | 1,34 | 1,28 |
| Иркутск | 1,43 | 1,40 | 1,35 |
| Бурятия | 1,49 | 1,45 | 1,49 |
| Кемерово | 1,40 | 1,37 | 1,31 |
| Новосибирск | 1,40 | 1,37 | 1,30 |
| Омск | 1,38 | 1,35 | 1,30 |
| Томск | 1,42 | 1,39 | 1,33 |
| Якутия | 1,73 | 1,66 | 1,67 |
| Хабаровск | 1,36 | 1,33 | 1,27 |
| Сахалин | 1,33 | 1,31 | 1,25 |
Расчёт топлива на ГВС
Как показывает практический опыт, семьёй из четырёх человек в среднем тратится за сутки порядка 80 л горячей воды, что позволяет рассчитать потребляемое количество тепла на нагрев жидкости:
Q = сm ΔТ, где:
- с — показатели тепловой ёмкости воды, составляющие 4,187 кДж/кг°С.
- m — показатели массового расхода воды в кг.
- ΔТ — показатели разницы между начальным и конечным температурным режимом.
Расчёт предлагает отсутствие перевода объёма потребляемой жидкости в массовые величины, признавая их одинаковыми. Например, при температуре воды 70°С:
4,187 х 80 х 70 = 23447,2 кДж или 6,5 кВт.
Остаётся подставить это значение в формулу с учётом КПД газового оборудования или теплового генератора, что позволяет получить данные объёма в м³/ч:
V = 1 / (q x КПД / 100)
Например, при мощности 6 кВт, V = 6 / (9,2 х 96 / 100) = 6 / 8,832 = 0,68 м³ природного газа расходуется на нагрев воды.
Как рассчитать расход сжиженного газа
Для обогрева помещения, организованного с применением такого газа, представленного пропаном или бутаном, существует несколько отличий.
Как правило, в частных домовладениях монтируются специальные резервуары, представленные газгольдерами, заправляемыми на один отопительный сезон. Использование для обогрева баллонов, заполненных газом, встречается достаточно редко.
Таблица: средний расход природного и баллонного или сжиженного газа с учётом показателей мощности газового оборудования
| Природный газ | Мощность котла, кВт | Сжиженный газ, л3/час | |
| м3/час | м3/год | ||
| 1,125 | 2689 | 10,0 | 0,865 |
| 1,685 | 4033 | 15,0 | 1,295 |
| 2,245 | 5377 | 20,0 | 1,725 |
| 2,805 | 6721 | 25,0 | 2,155 |
| 3,365 | 8065 | 30,0 | 2,585 |
| 3,925 | 9409 | 35,0 | 3,015 |
| 4,485 | 10753 | 40,0 | 3,445 |
| 5,605 | 13441 | 50,0 | 4,305 |
| 6,725 | 16129 | 60,0 | 5,165 |
Для расчёта общего потребления сжиженного или баллонного газа применяется стандартная формула с данными удельной теплоты, выделяемой при сжигании энергоносителя. Параметры для пропана составляют 46,0 МДж/кг, или приблизительно 12,8 кВт/кг. Например, для домовладения общей площадью 90 м² при эксплуатации котла с КПД равным 90%:
V = 9,0 / (12,8 х 90 / 100) = 9,0 / 11,52 = 0,78 кг/ч.
Литр баллонного топлива обладает массой 0,54 кг, поэтому расход энергоносителя в литрах будет составлять 0,78 / 0,54 = 1,44 л/ч или 34,7 л в сутки и 1042 л в месяц. С учётом климатических условий, определение среднего значения потребует уменьшения полученных данных вдвое. Например, для Московского региона цифра составит 1042 / 2 = 521 л в месяц или порядка 17,3 х 214 + 3875 литров ежегодно.
Можно ли уменьшить потребление топлива
Экономный расход природного или баллонного голубого топлива — вполне выполнимая задача, решаемая с помощью нескольких несложных мероприятий:
- Приобрести газовое оборудование, имеющее высокий уровень КПД.
- Повысить КПД теплообменника в газовом котле монтажом циркуляционного насосного оборудования и фильтрующей системы.
- Обязательно установить стандартное насосное циркуляционное оборудование в системах с универсальными котлами, способное работать с разными видами топлива.
- Зафиксировать за батареями отопления фольгированный изолон и установить под отопительным прибором небольшой вентилятор.
Немаловажное значение имеет установка оптимального рабочего режима на эксплуатируемом газовом оборудовании посредством современной автоматики, а также максимально эффективное утепление.
Расход природного газа на 1 квадратный метр внешней стены за весь отопительный сезон в зависимости от утепления
Важно помнить, что энергозависимые системы нуждаются в наличии постоянного электрического снабжения и стабильного напряжения 220 В.
Точные расчёты и тщательный подход при проектирования системы отопления позволят избежать в дальнейшем крупных расходов на отопление коттеджа. Из нашей следующей статьи вы узнаете о принципах разработки отопительных систем, выборе котлов и обустройстве котельной: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/sistema-otopleniya-kottedzha.html.
Стабильный рост цен разных видов энергоносителей спровоцировал вполне естественный процесс совершенствования всех видов отопительного оборудования, включая газовые агрегаты. Однако повышение эффективности работы таких устройств потребует не только обязательного, но и грамотного расчёта расхода газа и использования современных методик, позволяющих обеспечивать максимальную экономичность при эксплуатации газового оборудования с минимизацией перерасхода топлива.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!1. Показатели, используемые при проведении расчета
2. Покупка мощного котла: за и против
3. Газовые котлы для типовых построек
4. Более точный расчет мощности газового котла
Автономная система отопления в частном доме обеспечивает его жильцам комфортное проживание даже в зимнюю стужу. Выбор отопительных систем для загородных объектов недвижимости отличается разнообразием и доступностью. При наличии магистрального газопровода владельцы собственных домов предпочитают приобретать газовый котел и другое необходимое оборудование, чтобы не зависеть от погоды за окном и проблем, присущих сетям централизованного теплоснабжения.
Особое внимание хозяева недвижимости уделяют правильному выбору отопительной конструкции и всех ее элементов. Потребителей часто интересует, как подобрать газовый котел по мощности.
Дело в том, что прибор с недостаточной производительностью не сможет обеспечить в доме нужную температуру, а ели теплоотдача будет превышать потребности, тогда часть затрат на обогрев будет использована понапрасну. Все вопросы, связанные с обустройством автономной отопительной системы должны решаться на этапе ее проектирования.
Показатели, используемые при проведении расчета
Самым простым вариантом, позволяющим рассчитать мощность газового котла дома, является вычисление данного параметра, исходя из площади помещения: на каждые 10 «квадратов» должен приходиться один киловатт тепловой энергии (подробнее: «Как подобрать газовый котел по площади дома»). Но данные нормативы принимались еще во времена Советского Союза, правда, в те годы современных технологий не существовало.
Подобная методика расчета мощности котла отопления приемлема для строений с качественной теплоизоляцией, утепленным чердаком, при высоте помещений, равной не более 2,7 метра, с окнами со стеклопакетами и т.д. Но подобным требованиям соответствует только небольшая часть домов.
- климатические особенности региона, где находится дом;
- площадь и объем помещения;
- возможные теплопотери строения;
- степень теплоизоляции дома;
- количество тепла, требуемое для горячего водоснабжения.
Когда производится расчет мощности газового котла, специалисты советуют добавить процентов 15 – 20% на случай непредвиденных обстоятельств. Это может быть аномально холодная зима, падение давления в газопроводе и прочие проблемные ситуации.
Покупка мощного котла: за и против
Все современное отопительное оборудование производители оснащают автоматическими системами, предназначенными для регулировки расхода газа в газовых котлах отопления. Благодаря таким устройствам, экономия ресурсов получается значительной. Потребители, думающие, что вопрос относительно того, как выбрать мощность газового котла, неважен, поскольку можно установить теплоагрегат с высокими показателями данного параметра, ошибаются.
- повышаются затраты на приобретение элементов и узлов отопительной конструкции;
- снижается эффективность работы нагревательного прибора;
- возникают сбои в функционировании автоматического оборудования;
- в дымоходе образуется конденсат;
- отмечается быстрый износ комплектующих изделий отопительной системы и прочие проблемы.
Исходя из изложенной выше информации, можно сделать вывод: для эффективной работы теплоагрегата потребляемая мощность газового котла считается важным показателем.
Газовые котлы для типовых построек
В домах, построенных согласно типовых (стандартных) проектов, высота потолков не превышает 3-х метров.
Для вычисления мощности газового котла в них применяют формулу: МК = SхМКуд./10, в которой:
- МК — мощность прибора в кВт;
- S -площадь помещения в квадратных метрах;
- МКуд. — удельная мощность агрегата из расчета на каждые 10 «квадратов».
Последняя величина в формуле зависит от местонахождения отапливаемого объекта и составляет:
- для южных российских регионов 0,7- 0,9 кВт;
- для средней полосы России 1,0-1,2 кВт;
- для северных регионов 1,5-2,0 кВт;
- для Подмосковья и столицы 1,2-1,5 кВт.
Согласно данной формуле, мощность нагревательного котла коттеджа площадью 200 «квадратов», расположенного в средней полосе, должна быть равна 200х1,1/10=22 кВт. Если планируется установка двухконтурной системы, которая одновременно с обогревом помещений будет подогревать воду для бытовых потребностей, нужно повысить мощность оборудования примерно на 25%.
Более точный расчет мощности газового котла
Для частных домовладений, построенных индивидуально, вышеописанные способы расчета мощности газовых отопительных агрегатов не подходят.
Требуются более точные вычисления, которые выполняют по формуле: МК = QтхКзап, где:
- Qт – планируемые теплопотери здания, кВт;
- Кзап – поправочный коэффициент, равный 1,15 — 1,2. Именно на такую величину рекомендуется увеличивать мощность котла, получаемую в результате промежуточных расчетов.
В этой формуле главный показатель – это теплопотери строения.
Для его определения используют формулу: Qт = VхРtхk/860, где:
- V — объем отапливаемого помещения, м³;
- Рt — разница между внутренней и наружной температурами по Цельсию;
- K — коэффициент рассеивания, зависящий от степени теплоизоляции дома.
Этот поправочный коэффициент зависит от особенностей объекта:
- когда строение не имеет теплоизоляции и является простой деревянной или металлической конструкцией, он равен 3,0-4,0;
- при наличии незначительной степени изоляции обычно в зданиях с одинарной кирпичной кладкой, старыми окнами и крышей рассеивание составляет 2,0-2,9;
- когда уровень утепления постройки средний, при возведении ее использовалась двойная кирпичная кладка, она имеет стандартную кровлю и небольшое количество оконных проемов коэффициент равен 1,0-1,9;
- для зданий с повышенной степенью теплоизоляцией, с утепленными крышей, полом, стенами и с установленными двойными стеклопакетами применяют поправку в пределах 0,6-0,9. Читайте также: «Как сделать расчет котла по площади помещения».
Некоторые производители для удобства потребителей, желающих узнать расход газа по мощности котла, имеют на своих ресурсах в интернете специальные сервисы. В первую очередь потребление данного вида топлива зависит от мощности теплоагрегата, чем газовое оборудование мощнее, тем большее количество газа оно расходует.
При помощи программы-калькулятора можно рассчитать требуемую мощность теплоагрегата.
Для этого в таблицу (см. фото) потребуется внести ряд данных:
- необходимая температура в помещении;
- средняя температура на протяжении семи самых холодных дней в году;
- этажность дома;
- высота потолков;
- количество окон и их описание, включающее размеры и другие параметры;
- сведения о перекрытиях;
- информация о принудительной вентиляции;
- длина каждой из стен, их толщина и материал изготовления;
- потребность в ГВС.
После заполнения всех полей, появляется возможность узнать расчетную мощность нагревательного агрегата.
Вышеприведенные варианты вычислений позволяют определить необходимые параметры для тех случаев, когда планируется использовать газовые котлы малой мощности.
Для построек более сложных по конструкции данные варианты подсчетов могут оказаться непригодными в том случае, если:
- в здании есть помещения, имеющие разную высоту потолков;
- запроектирован монтаж конструкции «теплый пол»;
- планируется строительство помещений, для которых требуется повышенный расход тепловой энергии. Такими объектами являются, например, сауна, бассейн, зимний сад и прочее (прочитайте: «Расчет тепловых потерь здания»).
Все подобные особенности здания следует принимать во внимание до начала его строительства, на стадии проектирования. Максимально точно вычислить теплоотдачу отопительной системы и ее отдельных элементов, а также расчет расхода газа по мощности могут профессионалы, имеющие знания в области теплотехники. Инженеры определят необходимые параметры отопительного оборудования при проектировании помещения.
Комфорт и уют в доме зависят исключительно от правильности расчетов, выбора модели котла и других элементов системы отопления и качества монтажных работ.
При расчете мощности газового котла помогут простые советы на видео:
Газ отличается высоким уровнем эффективности, поэтому считается по праву одной из самых выгодных разновидностей топлива. Он достаточно экологичен, соответственно, в процессе сгорания выбрасывается минимальный уровень вредных элементов в окружающую среду. Эти факторы влияют на популярность газа среди потребителей, поэтому сегодня рассмотрим, как рассчитать потребление газового котла для отопления дома и понять, что означает квитанция?
Что влияет на количество используемого топлива?
Приобретение оборудования (в данном случае газового котла) должно основываться на эффективности его использования. Существует разновидность газовых котлов, которые работают в автономном режиме.
Подбирая любую модель, требуется уточнить величину расходуемого газа в процессе отопления помещения. Нужно понимать, что она в первую очередь зависит от мощности самого оборудования. Но присутствуют и дополнительные факторы, которые влияют на величину расхода газа:
- Площадь объекта, который подвергается отоплению;
- Этажность помещения;
- Наличие утепления;
- Имеются ли щели в дверях и окнах.
Эти данные должны быть учтены при осуществлении вычислений. Расход газа должен учитываться в процессе проектирования сооружения или выборе отопительного прибора. Эта величина позволяет определить среднюю величину расхода денежных средств на топливо и сравнить выгоду с другими разновидностями горючего.
Существует упрощенный способ, по которому осуществляется вычисление и можно узнать расход газа на отопление в среднем значении. Этот метод позволяет определить стоимость потребления топлива с небольшими погрешностями.
Осуществляем вычисления
Начинать работу над расчетом потребления топлива для отопительного процесса в любом объекте нужно с вычисления одного из самых важных параметров – это тепловые потери. В данном случае, можно обратиться к специалистам, которые представят данную величину высокой точности в процессе проектирования здания. В практике эта цифра отсутствует, что приводит к минимальной точности вычислений.
Важно: при наличии финансовых возможностей, лучше обратиться в частную проектную организацию для осуществления вычислений. Это поможет владельцам получить максимально достоверный результат и определиться с утеплением здания.
Величина тепловых потерь способствует определению мощности требуемого оборудования. Подбор и приобретение газового котла или отопительного прибора, работающего в автономном режиме, требует определения теплопотерь. Вычислить это значение можно несколькими усредненными методами
- Учет параметров здания. Этот метод основан на специальных среднестатистических данных. Обогрев одного квадратного метра помещения требует 100 Вт теплоты, с учетом, что потолки здания расположены на высоте не выше 3 метров. Здесь также учитываются климатические особенности региона: в южном районе значение составляет 80 Вт на квадратный метр, а в северном достигает 200 Вт;
- Учет суммарного объема обрабатываемых сооружений. Здесь выделяется величина от 30 до 40 Вт на один метр кубический, точнее можно узнать, указав регион нахождения постройки.
Корректность указанных удельных расходов тепла ориентируется на разность температур. Соответственно, между улицей и помещением внутри значение должно быть приблизительно 40 градусов.
По данной статистике получается, что жилое помещение требует 10-12 кВт за один час, при условии, что его площадь составляет 100 м2. эти данные верны для средней полосы с учетом заморозков и сильного понижения температуры. Из этого следует, что, чтобы отапливать площадь 150 м2, требуется 15 кВт за один час. Учитывая данные, можно сделать расчеты максимального расходования топливного элемента, которое будет использовать оборудования для прогрева помещения в наиболее холодные периоды времени.
Возьмем пример, где площадь помещения составляет 100 кв. м., соответственно, требуется приобрести оборудование, мощность которого составляет не менее 10 кВт. Чтобы сделать расчет расхода газа, требуется произвести умножение мощности котла на количество дней в одном месяце и часов в сутках. Получаем приблизительное число, равное 7200 кВт за час.
Учитываем, что отопительный прибор работает непостоянно и в неполную мощность. Это позволяет вычисление разделить на два. Получаем цифру 3600 кВт/час – это значение является показателем необходимой производительности котла. Следует понимать, что данные зависят от частоты проживания в помещении.
Если расчет осуществляется для жилого дома, где будет постоянное проживание людей, тогда требуется учесть длительность отопительного сезона. В среднем она составляет семь месяцев, поэтому получившееся значение умножается на 7. У нас получается 25200 кВт/час – это сумма потраченного газа в течение всего отопительного сезона, которая требуется для постоянного прогрева помещения в 100 кв. м. Чтобы узнать сумму денежных средств, которую придется потратить на оплату газа, нужно это значение умножить на стоимость 1 кВт/час.
А как насчет сжиженного газа?
Владельцам недвижимости часто приходит в голову мысль о замене природного топлива на сжиженный газ. Это выгодно на дачных участках, где нет постоянного проживания владельца, такой вариант отопления отличается доступностью, практичностью и удобством в использовании.
Газовый котел на данной разновидности топлива обеспечивает прогрев помещения путем сгорания. Он отличается компактностью и высоким уровнем производительности до 95%. Его стоимость вполне доступна для потребителя, благодаря чему расходы на отопление можно сократить.
Отличительной особенностью данного оборудования является возможность работы даже при низком давлении. Это позволяет с высоким уровнем точности регулировать мощность обогрева и создавать наиболее комфортные условия для проживания.
Если давление подачи топлива низкое, его расход также будет незначительным, а расходование газа по своему прямому назначению максимальным. Этот факт позволяет экономить денежные средства в холодное время года.
Отопительный котел, предназначенный для сжиженного варианта горючего, имеет несколько режимов работы. Перевод между ними осуществляется легко, а с сжиженного газа можно перейти на природный элемент.
Делаем расчеты
Чтобы рассчитать потребление газа котлом, нужно учитывать некоторые особенности. Расход высчитывается по массе, ее соотносят с имеющими данными об оборудовании. Объем одного баллона составляет определенное количество литров. Это обуславливается плотностью и процентным составом смеси, которая закачена в баллон.
В стандартной 50-литровой таре объем заполняется 40 литрами СУГ, если перевести это значение на килограммы, то это получается 22 кг. Сделаем приблизительный расчет потребляемого топлива данным оборудованием для обогрева помещения в 100 кв.м.
- Максимальная норма тепла на 1 кв.м. – это 10 кВт;
- Учитывая, что в рабочем состоянии котел работает не в полную свою мощность, это значение делим на два и получаем в итоге 5кВт;
- При вычислениях требуется знать величину калорийности топливного элемента, которая нужна для выработки 1 кВт тепла, в нашем случае – это 46 мДж на кг, значит расход будет составлять 0,1 кг за час., а за 5 кВт — 0,5 кг;
- Умножаем получившуюся величину на количество часов и получаем 12 кг за сутки, которые составляют половину баллона;
- Отсюда получаем месячный расход – это около 15 штук.
Следует понимать, что выгода от такого вида отопления будет только в случае нечастого использования помещения. При этом оно должно быть не очень большим по метражу.
Снижаем траты на отопление
Проводя такие скрупулезные расчеты, можно не заметить банальных вещей. Отопительный прибор большую часть своей производительности затрачивает на проникающий холодный воздух. Чтобы исключить пустую трату энергии, нужно провести ряд работ, которые позволят экономить в будущем значительные суммы. А именно таких:
- Произвести полное утепление помещения снаружи;
- Выполнить установку автоматизированной системы, которая позволит тщательно контролировать производительность оборудования;
- Возможен монтаж специального таймера – это поможет подготавливать в дополнительный бойлер горячую воду к установленному времени суток;
- Наличие водяных теплых полов поможет сэкономить значительное количество газа;
- Тщательный выбор оборудования и приобретение наиболее экономичного варианта.
Выполнив данные рекомендации, владелец дома сможет экономить до 30% топлива на обогреве.
Вывод
Как видно из выше написанных пунктов, рассчитать самостоятельно расход газа не сложно. Главное — подойти к этому вопросу серьезно и выделить достаточное количество времени.
Покупка отопительного оборудования требует тщательного анализа и внимательных расчетов. На современном рынке достаточное количество моделей в различной ценовой категории. Приобретать нужно оборудование, строго основываясь на технических характеристиках и собственных данных о жилом помещении. А данные расчеты помогут сделать правильный выбор и сэкономить собственное время, нервы и деньги.
24.06.2017
Возврат к списку
Содержание:
Сам по себе природный газ доступен широкому числу потребителей. Однако расходы, связанные с подсоединением газового котла к магистральному газопроводу, весьма существенны. В связи с этим многие потребители интересуются, сколько нужно газа для отопления дома, чтобы определить свои будущие затраты и решить, насколько целесообразным будет такой вид отопления. Именно о нормах потребления газа и пойдет речь далее в материале.
Расчет потребления природного газа
Чтобы получить хотя бы примерное представление о размерах будущих затрат, ориентировочный расчет потребления газа на отопление частного дома производят на основании мощности отопительного котла. В техническом паспорте котла указывают максимальную мощность оборудования, с которой оно может работать при минимальных температурах. Это связано с тем, что котел должен справляться с обогревом дома даже в условиях очень суровых зим.
Тем не менее, расчет расхода газа на отопление не совсем корректно проводить по максимальному значению, поскольку температура воздуха на улице обычно намного выше заложенных показателей. Следовательно, расход газа будет существенно ниже. В связи с этим усредненное значение расхода природного газа для отопления принято рассчитывать, исходя из половины мощности котла или уровня теплопотерь.
Методика вычислений по теплопотерям
В тех случаях, когда газовый котел еще не приобрели, но есть необходимость в оценке будущих затрат, расчет потребления газа в частном доме выполняют, исходя из теплопотерь. В большинстве случаев данный показатель хозяевам уже известен. Принцип расчета в данном случае таков: находим 50 % от количества потребляемого тепла, прибавляем к ним по 10 % на вентиляционную систему и обеспечение ГВС. Таким способом получают примерный расход тепла в кВт/ч.
Дальнейшим умножением можно выяснить значения потребления газа в сутки, в месяц или за весь отопительный сезон. Получив общее значение теплопотерь, их нужно перевести в кубометры (понадобится значение удельной теплоты сгорания топлива). Таким образом, когда вы определите объем потребляемого газа, его можно умножить на цену и определить общий размер затрат на отопление.
Примерный расчет, сколько нужно газа
Чтобы наглядно проиллюстрировать, как рассчитать расход газа на отопление, для примера возьмем дом с потреблением тепла на уровне 16 кВт/ч.
Считаем:
- среднее потребление тепла в час — 16×50%+16×10%+16×10%=11,2 кВт/ч;
- ежесуточный расход – 11,2×24=268,8 кВт;
- потребление за месяц – 268,8×30=8064 кВт.
Далее нужно киловатты перевести в кубометры. Для этого используем значение удельной теплоты сгорания газа в 9,3 кВт.
Итак, общее потребление тепла в час делим на удельную теплоемкость:
11,2 кВт/ч÷9,3 кВт=1,2 м3/ч.
Аналогичным образом высчитывают расход любого другого типа топлива, используя соответствующий ему показатель теплоемкости. Таким способом можно узнать, сколько газа потребляет газовый котел в сутки, рассчитать заранее затраты.
Поскольку газовая установка работает с уровнем КПД в пределах 88-92 %, потребуются дополнительные правки, и на этот случай нужно будет прибавить порядка 10 % от полученного значения. В нашем примере ежечасное потребление газа составит 1,2+10 %=1,32 м3.
Дальнейшие расчеты будут выглядеть так:
- ежедневное потребление – 1,32×24=28,8 м3;
- объем за месяц – 28,8×30=864 м3.
Общее потребление газа будет зависеть от продолжительности отопительного сезона, то есть полученное значение за месяц нужно перемножить на число месяцев в сезоне.
Стоит отметить, что приведенный пример показывает лишь ориентировочный уровень потребления природного газа. При теплой погоде расход топлива будет ниже, а в холода – выше, однако в целом показатели будут примерно равны полученным расчетам.
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.
Техника расчета по площади
Рассчитать расход природного газа, исходя из общей площади дома, можно двумя способами, однако результаты получатся весьма неточными.
Согласно СНиПу, норма потребления газа на отопление частного дома, расположенного в средней полосе, вычисляется исходя из 80 Вт тепловой энергии на 1 м2. Однако данное значение приемлемо лишь в том случае, если в доме выполнено качественное утепление и он построен согласно всем строительным нормам.
Второй способ предполагает использование данных статистических исследований:
- если дом хорошо утеплен, для его обогрева требуется 2,5-3 м3/м2;
- помещение со средним уровнем утепления будет расходоваться по 4-5 м3 газа на 1 м2.
Таким образом, владелец дома, зная уровень утепления его стен и перекрытий, сможет примерно оценить, какое количество газа будет использоваться для его отопления. Так, для отопления дома со средним уровнем утепления площадью в 100 м2 потребуется примерно 400-500 м3 природного газа ежемесячно. Если площадь дома составляет 150 м2, для его обогрева придется сжечь 600-750 м3 газа. А вот дом площадью 200 м2 потребует около 800-1000 м3 природного газа в месяц. Стоит отметить, что данные цифры является довольно усредненными, хотя и получены они на основании фактических данных.
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.
Стоит отметить, что приведенные расчеты неточны, поскольку количество сжигаемого газа будет зависеть еще и погодных условий в регионе. Чем теплее погода, тем ниже потребление топлива.
90000 Calculating Boiler Efficiency 90001 90002 It is a well known fact that the initial cost of boiler is a small part of total costs associated with the boiler over its lifetime. In the operational life of a boiler, major costs arise out of the fuel costs. Ensuring efficient operation of boiler is critical to optimize the fuel costs. 90003 90002 It is not always true that a boiler will work at its rated efficiency. Almost all the times, it has been found that the boilers operate at much lower than the rated efficiencies if proper efficiency monitoring is not done.90003 90006 Boiler Efficiency 90007 90002 Boiler efficiency is a combined result of efficiencies of different components of a boiler. A boiler has many sub systems whose efficiency affects the overall boiler efficiency. Couple of efficiencies which finally decide the boiler efficiency are- 90003 90010 90011 Combustion efficiency 90012 90011 Thermal efficiency 90012 90015 90002 Apart from these efficiencies, there are some other losses which also play a role while deciding the boiler efficiency and hence need to be considered while calculating the boiler efficiency.90003 90006 Combustion Efficiency 90007 90002 The combustion efficiency of a boiler is the indication of burner’s ability to burn fuel. The two parameters which determine the burner efficiency are unburnt fuel quantities in exhaust and excess oxygen levels in the exhaust. As the amount of excess air is increased, the quantity of unburnt fuel in the exhaust decreases. This results in lowering the unburnt fuel losses but elevating the enthalpy losses. Hence, it is quite important to maintain a balance between enthalpy losses and un burnt losses.Combustion efficiency also varies with the fuel being burnt. Combustion efficiency is higher for liquid and gaseous fuels than for solid fuels. 90003 90006 Thermal Efficiency 90007 90002 The thermal efficiency of a boiler specifies the effectiveness of the heat exchanger of the boiler which actually transfers the heat energy from fireside to water side. Thermal efficiency is badly affected by scale formation / soot formation on the boiler tubes. 90003 90006 Direct and Indirect Boiler Efficiency 90007 90002 The overall boiler efficiency depends on many more parameters apart from combustion and thermal efficiencies.These other parameters include ON-OFF losses, radiation losses, convection losses, blow down losses etc. In actual practice, two methods are commonly used to find out boiler efficiency, namely direct method and indirect method of efficiency calculation. 90003 90006 Direct efficiency 90007 90002 This method calculates boiler efficiency by using the basic efficiency formula- 90003 90002 η = (Energy output) / (Energy input) X 100 90003 90002 In order to calculate boiler efficiency by this method, we divide the total energy output of a boiler by total energy input given to the boiler, multiplied by hundred.90003 90002 Calculation of direct efficiency- 90003 90002 E = [Q (H-h) / q * GCV] * 100 90003 90002 Where, 90003 90002 Q = Quantity of steam generated (kg / hr) 90003 90002 H = Enthalpy of steam (Kcal / kg) 90003 90002 h = Enthalpy of water (kcal / kg) 90003 90002 GCV = Gross calorific value of the fuel. 90003 90006 Indirect Efficiency 90007 90002 The indirect efficiency of a boiler is calculated by finding out the individual losses taking place in a boiler and then subtracting the sum from 100%.This method involves finding out the magnitudes of all the measurable losses taking place in a boiler by separate measurements. All these losses are added and subtracted from 100% to find out the final efficiency. Blow down valve is kept closed during the procedure. This method should be implemented as per the norms provided in BS845 standards. The losses calculated include stack losses, radiation losses, blowdown losses etc. 90003 90006 Comparison of direct and indirect efficiency- 90007 90002 Both the methods of finding out boiler efficiency mentioned above have some advantages and some disadvantages associated with them.The greatest advantage of indirect method is that it also speaks about the sources of losses. By finding out indirect efficiency, one can come to know where the losses are increased and can be reduced. On the other hand, direct efficiency values are closer to reality as compared to indirect efficiency on account of uncovered losses such as radiation losses, ON-OFF losses etc. But direct efficiency can only tell us about the magnitude of overall loss. No information about individual losses and their magnitudes is conveyed from direct efficiency calculation.There always exists some difference in the values of direct and indirect efficiencies. Indirect efficiency is measured at a particular time whereas direct efficiency is measured over a period of time and hence, losses on account of fluctuating loads, boiler on-off etc. are also taken into consideration. 90003 90006 Real time efficiency monitoring 90007 90002 Boiler efficiency does not remain fixed and large variations from ideal values take place during the course of operation. Shifting to real time efficiency monitoring can improve the boiler efficiency significantly depending upon the boiler type and actual conditions at site.In nutshell, monitoring and maintaining the boiler efficiency for the overall operational life of the boiler is a must to cut fuel bills and reduce carbon footprint. 90003 .90000 Centrifugal Compressor Power Calculation 90001 90002 In this post I want to share you how to calculate 90003 90004 centrifugal compressor power 90005 90006 since there are so many process engineers are looking for it (and I also do not know how). 90007 90002 To calculate centrifugal compressor power, we need these gas properties: compressibility factor (Z), molecular weight (MW), inlet gas temperature, inlet gas pressure, outlet gas pressure, adiabatic component (Cp / Cv), and mass flow rate.90007 90002 Let’s start with an example while I show you step-by-step of the calculation method. In this example, we have these gas properties (I use US units). 90007 90002 90004 Compressibility factor 90003 (Z) 90006 = 0.9972 90005 90007 90002 90004 Molecular weight 90003 (MW) 90006 = 18.15 90005 90007 90002 90004 Gas constant 90003 (R) 90006 = 1544 / molecular weight 90005 90007 90002 90004 Inlet temperature 90003 (T1) 90006 = 546 deg R 90005 90007 90002 90004 Inlet pressure 90003 (P1) 90006 = 15 psia (do not forget to use absolute pressure) 90005 90007 90002 90004 Outlet pressure 90003 (P2) 90006 = 60 psia 90005 90007 90002 90004 90003 K 90006 (Cp / Cv) = 1,274 90005 90007 90002 90004 Flow 90003 (W) 90006 = 0,184 lb / min 90005 90007 90002 The required data to calculate centrifugal compressor power is 90003 head 90006.We can use either adiabatic head or polytropic head as long as we use adiabatic efficiency and polytropic efficiency in companion. 90007 90002 In this example, we will calculate power requirement by using adiabatic head, polytropic head, and by process simulator. We want to know if those methods give the same results or not. 90007 90066 90003 Centrifugal Compressor Power Calculation using Adiabatic Head 90006 90069 90002 To calculate adiabatic head and power we use equation below. 90007 Adiabatic head and centrifugal compressor power calculation 90002 From the data above, adiabatic head (90003 Had 90006) is 90003 74,808.54 ft.lbf / lbm 90006. 90007 90002 To calculate power, we need 90003 adiabatic efficiency (Ea) 90006. Adiabatic efficiency is function of type of compressor, rpm, volumetric flow, and adiabatic head. We can determine adiabatic efficiency by using figure below. 90007 Adiabatic efficiency 90002 Figure above shows that for centrifugal compressor, adiabatic efficiency is ranging from 60% to 80%. For preliminary calculation we choose 90003 70% 90006 adiabatic efficiency. 90007 90002 By using the second equation, we get power requirement is 90003 0.594 hp 90006. 90007 90066 90003 Centrifugal Compressor Power Calculation using Polytropic Head 90006 90069 90002 To calculate power by using polytropic head, we need 90003 polytropic efficiency 90006. Polytropic efficiency is a function of adiabatic efficiency. Relationship between those efficiency is expressed in equation below. 90007 Relationship between adiabatic efficiency and polytropic efficiency 90002 From equation above, we get polytropic efficiency is 90003 73.99% 90006. Please note you can change (N-1) / N with (K-1) / KEp.90007 90002 To calculate polytropic head and power using polytropic data, use equation below. 90007 Centrifugal Compressor Power Calculation using Polytropic head 90002 By using the equation, we get polytropic head is 90003 79,075.11 ft lbf / lbm 90006. And power requirement is 90003 0.594 hp 90006, which is exactly the same as previous method. 90007 90066 90003 Centrifugal Compressor Power Calculation using Process Simulator 90006 90069 90002 By using process simulator, we get power requirement 90003 0.589 hp 90006, which is slightly below calculation. But overall, the method is correct. 90007 90002 I think I spend too much time calculating power requirement using both adiabatic approach and polytropic approach. So, it is better to use adiabatic approach only if you are sure enough with the calculation. 90007 90002 One thing that you might need to correct is adiabatic efficiency. In this example, I guessed adiabatic efficiency. It will be more accurate if you calculate specific speed to get exact value of adiabatic efficiency based on graph.90007 90002 References: 90007 90124 90125 Rules of thumb of Chemical Engineers — Carl Brannan 90126 90125 Perry’s Chemical Engineers ‘Handbook 90126 90129 .90000 diameter pipe smoke flue calculation software 90001 90002 Mecaflux, The software allows the calculation of the thermal flow, and the size of duct flue but for those who do not have the software, 90003 90004 here is the calculation method used for the evaluation of the diameter of flues, heat flow duct, and flue gas flow rate, depending on power, on the type of boiler and its performance.90003 90004 This method of determining the diameters of flue is based on the DTU which is downloadable from this link: Assistance Sizing Ducts Smoke: DTU 12/75 (P 51-701) valid only natural heat flow and for SP inst> 75 th / h 90003 90004 Objectives: Design of dimensional characteristics of Fireplaces (height, diameter) Compliance with rules on pollution and the environment (SO 2 content.) 90003 90010 90003 Interface calculation flue pipe, integrated with mecaflux standard (details below) 90002 Sizing diameter flue or chimney must comply with the rules relating to pollution, setting an exhaust velocity, depending on the sulfur content, but also the principle of circulation, computed with Bernoulli, depending on smoke pipe head loss, the chimney height and the temperature difference between the inlet and the outlet flue gas discharge duct.90003 90002 What we are concerned primarily in our calculation and dimensioning of flue pipe or chimney, this is the minimum speed of smoke emission. The minimum speed to be respected, we will check if the generator and smoke evacuation system realize this circulation condition. We will discuss here the rules of minimum rates of emissions that should ensure the conduit, depending on the sulfur content in flue gas. But regulation of smoke emissions far beyond this framework. 90003 90016 90017 The minimum speed smoke exhaust duct must be for the rated power of the smallest boiler debiting alone in the duct, greater than or equal to the minimum emission rate as defined below: 90018 90019 90020 90021 90022 90010 90024 operating mode generators 90025 90003 90027 90022 90010 90024 Power burner [th / h] 90031 / PCI 90032 90025 90003 90027 90036 90010 90024 Sulfur content «x» of the fuel 90025 90003 90010 90024 [g / th] 90031 / PCI 90032 90025 90003 90027 90048 90021 90050 90010 90024 <0,10 90025 90003 90027 90050 90010 90024 0,10