Рассчитываем количество потребляемого газа отопительным прибором

При отсутствии возможности подсоединиться к центральному газоснабжению, остается единственный вариант – автономное газовое отопление. Подобная система функционирует на основе сжиженного газа, размещенного в газгольдере или баллоне. Чтобы котел обеспечивал эффективный обогрев всего помещения, важно ответственно отнестись к вопросам его выбора.

Расход газа на отопление дома

  Расход сжиженного газа на отопление загородного частного дома  или коттеджа, при использовании газгольдера, во многом зависит от отапливаемой  площади , материала из которого построен дом и степени его утепления, а также от температуры воздуха за окном. Прежде чем приступить к ориентировочному расчету потребления газа, давайте посмотрим некоторые цифры и их соотношения к друг другу:

  • Плотность СУГ (паровая фаза) составляет 2,25 кг/м3 
  • Плотность СУГ (жидкая фаза) составляет 0,55 кг/литр
  • Теплотворная способность  110 мДж/м3
  • Теплотворная способность  25  мДж/литр
  • 1 BTU/час =0,293083 Вт
  • 1 Вт=3,412 BTU/h

Таблица расхода и производительности по паровой и жидкой фазе СуГ

кВт 1
Производительность, BTU/час 3412
м3/час (по паровой фазе) 0,039449541
кг/час (по жидкой фазе) 0,074954128
л/час (по жидкой фазе) 0,149908257

Количество теплоты необходимое для нагрева воды

Расход газа газовым котлом

  Потребление газа газовым котлом,  зависит прямо пропорционально  его мощности. Чтобы отопить дом в 100 м2, без учета горячего водоснабжения, необходимо затратить 10 кВт /ч энергии. Для получения 10 кВт/ч необходимо 2 литра сжиженного газа, это максимальный (пиковый ) расход. На самом деле , когда котел выходит в рабочий режим, прогрев помещение, потребление топлива становиться на порядок меньше. Если считать  затраты общем за год , беря  холодные месяцы и теплые, то средний расход газа будет на уровне 0,5 литра в час.

В сутки – 12 литров

Расход газа на отопление дома

В месяц- 360 литров

Итого стоимость отопления дома 100 м2  5760 рублей, но благодаря современным утеплительным и изоляционным материалам, эту цифру можно уменьшить до 200 литров в месяц – 3200 рублей.

Расчет для домов площадью в 150,200,300 и 400 м2 выполняется по такому же алгоритму, но лучше установить газовый счетчик, чтобы всегда точно знать свой ежемесячный расход.

Расход газа газовой плитой

  Прежде чем подключить газовую плиту , надо убедиться ,что она перенастроена для работы на пропан-бутановой смеси. Жиклеры для сжиженного газа по диаметру меньше, чем жиклеры для магистрального, поэтому их обязательно надо заменить.

  Мощность одной горелки газовой плиты около 3 кВт, следовательно потребление газа будет около 0,65 литра в час. При включенных четырех горелок 2,6 литра в час. В среднем, если брать газовый баллон на 50 литров, то семье из 3 человек, хватает его на 3 месяца.

Какую газовую плиту установить

  При установке плиты следует знать, что в квартиры магистральный  газ подается под давлением 1,5 кПа ( 15 мбар ) и сама плита настроена на заданное значение, а редуктор газгольдера с сжиженным газом обычно настроен на давление газового котла, равным приблизительно 2,3-5  кПа ( 23-50 мбар). Из-за этого возникает повышенное давление,  о котором можно судить по красному пламени (в норме – оно голубое), выходящему из горелок газовой плиты, и черных «отметинах» копоти, появившихся на дне кастрюль. Решить эту проблему можно двумя способами: установить понижающий стабилизатор давления или приобрести соответствующую давлению газа плиту.

Сколько энергии потребляет отопительная система?

При выборе газового котла важно подобрать газовый агрегат, который сможет вырабатывать достаточно мощности, чтобы обеспечить потребность в обогреве, производстве воды и прочих надобностях.

Читайте также:  Газовая пушка своими руками: рассказываем детально

Оптимальную мощность агрегата можно рассчитать самостоятельно по формулам. Начинают расчет с общепринятого соотношения, что для обогрева 10 м² нужно 1 кВт энергии. Так, например, для дома площадью 100 м² необходим котел мощностью 10 кВт. Затем полученный результат умножают на поправочные коэффициенты, которые зависят от различных факторов:

Сколько энергии потребляет отопительная система?
  • местного климата;
  • степени утепления здания;
  • наличия дополнительных функций (ГВС, системы «теплый пол»);
  • материала, из которого построены стены.

Финальный результат округляют до показателя мощности стандартных моделей агрегата: 12 кВт, 14 кВт, 24 кВт и т.д.

Методики расчёта природного газа

Наглядное изображение теплопотерь частоного дома.

В точности теплопотери дома считаются исходя из площади корректировки, связанные с площадью остекления, степенью утепленности дома, климатическим поясом и температурой в самую холодную декаду отопительного сезона. Упрощенно принято считать, что на каждые 10 м2 дома среднестатистического дома с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков до 2,7 м приходится 1-1,2 кВт/час теплопотерь. Соответственно, для поддержания комфортной температуры, необходимо установить баланс получаемого от системы отопления тепла и теплопотерь.

Рассчитаем на примере среднестатистического дома площадью 100 м2, расположенного в Подмосковье, не предполагающего корректировок связанных с климатической зоной. Теплопотери такого дома составят около 11 кВт/час, столько же будет производить и газовый котел. Вспоминаем, что удельная теплоемкость сгорания природного газа – 9,3 кВт. Однако большинство газовых котлов имеет КПД 90%, поэтому необходимо внести соответствующую поправку на эффективность.

Итого, расход газа = 11 (кВт/час) / (9,3 (кВт) * 0,9 (КПД 90%)) = 1,31 м3/час, что равно 31,44 куба в сутки. Согласно тарифу на момент написания статьи для Подмосковья это 176,1 руб/сутки.

Некоторые производят расчет потребления газа по мощности котла, это уместно, если, например, котлоагрегат довольно старый и паспортный расход неизвестен. Допустим, имеется котел мощностью 10 кВт, для расчетов также понадобится КПД, который, вероятно, также неизвестен, но на практике КПД старых советских и постсоветских газовых котлов едва достигал 70%.

Методики расчёта природного газа

Потребление котла считаем по уже понятному из примеров ранее принципу: 10 кВт / (9,3 кВт * 0,7 (предполагаемый КПД 70%)) = 1,54 куб. м/час или 36,96 куб. м/сутки при беспрерывной работе основных горелок. Потребление газа котлом 24 кВт = 24 / (9,3 * 0,7) = 3,69 куб м/час.

Разделяют четыре типа вычислений расхода газа: по мощности нагревателя, потерям тепла или виду отопительной системы.

V = N / (Q * J), где:

  • N — необходимая для помещения мощность.
  • Q — теплота сгорания топлива.
  • J — КПД нагревателя.

Q для газа G20 принимают равной 34,02 МДж на кубометр, для G30 — 45,65. И также есть вещество G31, обладающее немного лучшими характеристиками, нежели G30.

Внимание! КПД зависит от конкретного устройства и прочих факторов, например, наличия утеплителя.

В расчётах принимает участие три показателя: площадь строения, рекомендованная мощность котла и его КПД. Любые значения в Джоулях переводят в Ватт: 1 Вт = 3,6 кДж. Теплота сгорания газа составляет 9,45 кВт. Рекомендованная мощность — размер энергии, необходимой для обогрева дома в отопительный сезон.

Читайте также:  Дистанционное управление газовым котлом — что необходимо знать

Поскольку летом отопление не требуется, используют лишь половину значения. Предположим, что нужно 10 кВт: в расчёте используем пять: V = 5 / (9,45 * 0,9) = 0,588 кубометров в час.

Таким образом, на день понадобится 14,11 м3. Отопительный сезон длится около 7 месяцев: с октября по апрель. За 213 дней уйдёт 3006 кубических метров природного газа.

Этот расчёт выполнен для дома с суммарной площадью 100 квадратных метров. В зависимости от реального значения, расчёт меняется:

  • Строение в 50 квадратов потребует вдвое меньше топлива, а в 60 — на 40%.
  • Дом площадью 80 м2 займёт 2405 кубов газа, а в 400 м2 — немного больше 12 тысяч.

Расчёты примерны, поскольку не учитывают различные факторы. Например, в некоторые дни бывает теплее и требуется меньше топлива, в другие — наоборот. Результат также зависит от используемого газа. В представленном вычислении использован G 20.

Методики расчёта природного газа

По теплопотерям

Необходимо знать количество теплоты, которое покидает помещение за час. Предположим, что значение составляет 16 кВт в час. Для расчётов берут 70% от показателя. Таким образом, дому требуется 11 кВт в час, 264 в сутки и 7920 в месяц. Для перевода в кубометры достаточно разделить величину на 9,3 кВт/м3 — удельную теплоёмкость сгорания природного газа.

И также нужно внести поправку на КПД, разделив число на паспортный показатель. В предложенном примере расход газа за один месяц составит 864 кубометра. Это усреднённая величина, которую достаточно умножить на количество месяцев в отопительном сезоне.

Наиболее простой расчёт среди представленных. Достаточно узнать в паспорте мощность обогревателя. Показатель делят пополам и переходят к вычислениям. Это связано с действительным расходом: отопительный сезон длится 7 полных месяцев из 12. В особо холодные зимы потребуется гораздо больше тепла.

Допустим, что котёл создаёт 24 кВт энергии. Половина — 12 кВт. Принимаем потребность в тепле за эту величину. Для определения расхода топлива этот показатель делят на удельную теплоёмкость сгорания топлива. Для природного газа — 9,3 кВт/м3. Получается, что в час нужно примерно 1,3 кубометра топлива, в день — 31,2, а в месяц — 936. Полученное значение делят на коэффициент полезного действия и получают действительный результат.

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.
Читайте также:  Как промыть теплообменник газового котла Аристон?

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.

Достоинства и недостатки агрегатов

Газовое оборудование для отопления частного дома обладает следующими достоинствами:

  1. Автономность и независимость от центральной магистрали, переменчивых цен и аварийных ситуаций.
  2. Высокие показатели КПД – 92-95%. Иногда значения доходят до 97%.
  3. Бесшумная работа.
  4. Простота обслуживания и ремонта в случае сбоев. За системой несложно ухаживать, поскольку весь уход заключается в замене топливных фильтров, форсунок и прочистке носителя тепла.
  5. Возможность преобразования системы для работы с централизованным газоснабжением. При желании соединить ее с магистралью, не придется покупать дополнительное оборудование.
  6. Большой срок службы. У некоторых моделей он достигает 25 лет.
  7. Безопасность работы. Топливо сохраняет невоспламеняемость даже при высоких значениях температуры внутри камеры.

На рынке доступны энергонезависимые агрегаты, гарантирующие полную автономию в отдаленных населенных пунктах.

К минусам оборудования следует отнести такие пункты:

  1. Необходимость одновременного использования 3-4 баллонов. При это для подключения баллонов к котлу используется газовый редуктор.
  2. Резервуары с топливом нельзя устанавливать возле котла – лучше ставить их в соседних помещениях с исправной вентиляционной системой.
  3. При выполнении монтажных работ важно соблюдать внимательность и осторожность.
  4. Желание переоборудовать систему потребует немалых финансовых вложений. Иногда они достигают 30-50% от стоимости агрегата.

Выводы и полезное видео по теме

Необходимо понимать, что все расчеты, которые мы предлагаем применять при использовании газа из газгольдера, довольно условны. Определить и спрогнозировать точно, какое количество сжиженного газа будет израсходовано за конкретный период, не сможет даже специалист.

Но приведенная методика, основанная на практике эксплуатации автономных газовых систем, выводит достоверные усреднённые значения газопотребления.

Эти расчеты и приведенные полезные советы дадут возможность правильно выбрать оптимальный газгольдер и планировать периодичность его заправок.

Какого объема выбрать газовый баллон

Вес и внутренний объём газовых баллонов
Объём (л) 5 12 27 50
Масса пустого баллона (кг) 4 5,5 14,5 22,0
Масса баллона с пропаном (кг) 6 11 25,9 43,2
Масса газа (кг) 2 5,5 11,4 21,2
Высота баллона (мм) 290 500 600 930
Диаметр баллона (мм) 200 230 299 299
Объём газа в баллоне в зависимости от ёмкости
Ёмкость баллона (л) 5 12 27 50
Вместимость газа (м³) 0,95 2,59 5,38 10,01
Объём жидкого пропана (л) 4,3 10,2 22,9 42,5

Как подключить колонку к газовому баллону

  • баллоны подключаются через рампу, по несколько от 2-4 шт.;
  • для нормализации давления устанавливается регулируемый редуктор.