Расход газа на отопление дома, экономия и нормы расхода

Основные параметры расчета

Отопление на газе по праву считается не только экономичным, но и экологически чистым вариантом. Однако перед приобретением оборудования и его монтажом необходимо заранее просчитать потенциальные затраты голубого топлива. Выполнение такого расчета нужно для того, чтобы не ошибиться в выборе мощности котла и прилагающихся к нему расходных материалов, ведь самые высокие показатели в этом вопросе далеко не всегда играют хорошую службу во время дальнейшей эксплуатации.

И если слишком слабый котел не может похвастаться высокой производительностью, то мощная установка при минимальных нагрузках имеет свойство очень быстро изнашиваться и, как следствие, выходить из строя раньше срока. Кроме того, котлы повышенной мощности предполагают больший расход ресурсов, в итоге являясь более затратными в содержании, поэтому нет никакого смысла приобретать оборудование для помещения в 500 квадратов, если на повестке дня стоит вопрос об отоплении дома площадью в 100 м².

Для того чтобы правильно определить потенциальные расходы на отопление жилого помещения, рекомендуется учитывать определенные факторы и нюансы. Обычно речь идето таких важнейших параметрах:

• Этажность частного дома. В многоквартирных домах к учету берутся другие показатели, среди которых выделяют основные характеристики верхних и нижних объектов.
• Тип и уровень качества применяемого в процессе постройки фасадного утеплителя.
• Суммарная площадь жилых помещений в доме. Для получения еще более точных результатов норму расхода газа на отопление частного дома рекомендуется высчитывать не только по его площади, но и по объему, учитывая среднюю высоту жилых помещений.
• Общее количество и тип остекления (старые деревянные окна с двойными рамами или двойные / тройные стеклопакеты). В расчет берется и плотность входных / межкомнатных дверей, их материал, а также наличие открытых арок, объединяющих между собой разные по предназначению помещения.
• Потенциальная мощность газовой установки, которая требует выполнения отдельных расчетов.

Для того чтобы определить расход природного метана или пропан-бутановой смеси на отопление дома, необходимо учитывать уровень тепловых потерь, которые неминуемо происходят через стены, окна, кровлю и пол. На расчет этого показателя влияют следующие факторы:

• Климатические характеристики зоны, в которой находится строение.
• Минимальная температура воздуха в зимнее время года, соответствующая среднему показателю за пять самых холодных суток.
• Наличие утепления и / или отопления в расположенных выше и ниже жилых / нежилых объектах.
• Материал облицовки (кирпич, газо- и пенобетон, шлакоблок, дерево и пр.) и ее толщина.
• Особенности устройства вентиляционной системы.
• Потенциальная мощность используемых отопительных установок (берется верхнее ее значение).
• Возраст и общее состояние постройки.
• Расположение и тип врезки в систему радиаторов, а также количество секций в них.

Для получения максимально точных значений рекомендуется брать в расчет не только КПД газового котла, но и производительность всей системы отопления. Кроме того, следует учитывать тип используемого топлива, которое имеет разную плотность.

Дополнительные факторы

Между мощностью агрегата и расходом горючего прямая связь. При выборе котла закладывают определенный запас мощности, но в целом эта характеристика должна соотноситься с габаритами дома.

В зонах с умеренным климатом на отопление 10 квадратов площади требуется 1 киловатт энергии. Т.е. для дома 100 метров хватит котла на 12 кВт, незачем приобретать мощный на 60 (о принципе работы газового котла отопления).

Обстоятельства, которые влияют на количество потребляемого топлива:

• качество газа;
• уличная температура в отопительный период;
• теплоизоляция дома;
• рабочее состояние дымохода и других элементов системы;
• конструктивные особенности отопительных контуров;
• вид котла.

Все эти факторы, за исключением качества поставляемого магистрального газа, зависят от вас. Чем основательнее проведена теплоизоляция помещений, тем ниже теплопотери; чем выше эффективность системы, тем меньше энергозатраты на обогрев.

Дымоходы нужно регулярно прочищать, а также следить за исправностью остального оборудования.

Выбор отопительного агрегата производится по совокупности всех его особенностей.

Например:

• использование энергозависимой автоматики позволит снизить потребление горючего и облегчит эксплуатацию (виды автоматики для газовых котлов отопления). Но с ней будут дополнительные денежные затраты на электричество;
• котлы с закрытыми топками экономичнее открытых, но у них выше стоимость и сложнее монтаж;
• самый экономичный котел – конденсационный. КПД до 98%, в то время как у простого конвекционного агрегата – 92-94. Но у конденсационных моделей самая высокая цена и есть определенный температурный предел;
• эффективный способ уменьшить время работы горелки (виды газовых горелок для котлов отопления) – приобрести теплоаккумулятор или установить бойлерный котел. Но для поддержания нужной температуры в емкости потребуется больше топлива.

Можно ли снизить потребление топлива

Сократить расход газа помогут следующие меры:

• утепление здания;
• выбор экономичной модели котла;
• своевременное обслуживание его;
• замена традиционной системы отопления на «теплый пол»;
• использование паропроницаемых материалов для отделки и теплоизоляции стен;
• применение погодозависимой автоматики.

Наиболее экономичны конденсационные теплогенераторы. В некоторых источниках даже сообщается, что их КПД находится за пределами возможного – 110-120%. Никакого противоречия законам физики тут нет. Просто по советским нормам за 100% принимали не абсолютный запас тепловой энергии, а только ту ее часть, которую по имеющимся в те времена представлениям можно было усвоить при благоприятных условиях.

Но с традиционной отопительной системой, рассчитанной на температурный градиент 90/80 (подача/обратка), такой котел работать не может. Его устанавливают для обслуживания «теплого пола».

Применение этого вида отопления, даже в сочетании с традиционным конвекционным котлом, само по себе способствует снижению потерь. Аргументы следующие:

1. Уменьшается разность температур Δt. Количество тепла, переданного объектом в атмосферу, как было показано выше, находится в прямой зависимости от этого параметра.
2. Нагретый воздушный поток не контактирует со стенами.

Среди конвекционных котлов наибольший КПД у турбированных, с закрытой топкой.

Объясняется это двумя особенностями:

• установлена экономичная наддувная горелка вместо атмосферной;
• применен коаксиальный дымоход, благодаря чему поступающий в камеру воздух предварительно нагревается дымовыми газами.

Под обслуживанием отопителя понимают:

• очистку сопел горелки от грязи;
• удаление накипи из теплообменника.

Засоры нарушают режим работы оборудования, газ окисляется не полностью.

Накипь, обладая свойствами теплоизолятора, препятствует усвоению энергии.

Высокая паропроницаемость стен способствует уменьшению влажности. Если же утеплить конструкцию изолирующим влагу пенопластом, а изнутри оклеить виниловыми обоями, то для поддержания комфортного микроклимата придется поднять производительность вентиляции. Следствием этого станет рост теплопотерь.

Рекомендуется возводить стены из газосиликатных блоков и разгородить их минеральной ватой с покрытием паропроницаемой штукатуркой либо обустройством навесного вентилируемого фасада.

Недостаток простой автоматики состоит в том, что она анализирует лишь температуру теплоносителя. С таким подходом в случае резкого потепления котел не успевает своевременно скорректировать производительность и какое-то время работает с излишней мощностью. Расход газа при этом неоправданно высок.

Он несколько снижается в случае применения выносного термостата, анализирующего температуру в помещении. А наиболее экономичны котлы с погодозависимой автоматикой. Установленный на улице сенсор подаст сигнал при потеплении и отопитель с опережением подстроится под новые условия.

Нормы температуры

Требования к температуре теплоносителя изложены в нормативных документах, которые устанавливают проектирование, укладку и использование инженерных систем жилых и общественных сооружений. Они описаны в Государственных строительных нормах и правилах:

• ДБН (В. Тепловые сети);
• СНиП «Отопление вентиляция и кондиционирование».

Для расчетной температуры воды в подаче принимается та цифра, которая равняется температуре воды на выходе из котла, согласно его паспортным данным.

Для индивидуального отопления решать, какая должна быть температура теплоносителя, следует с учетом таких факторов:

1. Начало и завершение отопительного сезона по среднесуточной температуре на улице 8 °C на протяжении 3 суток;
2. Средняя температура внутри отапливаемых помещений жилищно-коммунального и общественного значения должна составлять 20 °C, а для промышленных зданий 16 °C ;
3. Средняя расчетная температура должна соответствовать требованиям ДБН , ДБН , ДСанПиН , СП №3231-85.

Согласно СНиП «Отопление вентиляция и кондиционирование» (пункт ) предельные показатели теплоносителя такие:

1. Для больницы – 85 °С (исключая психиатрические и наркоотделения, а также помещения административного или бытового назначения);
2. Для жилых, общественных, а также бытовых сооружений (не считая залы для спорта, торговли, зрителей и пассажиров) – 90 °С;
3. Для зрительных залов, ресторанов и помещений для производства категории А и Б – 105 °С;
4. Для предприятий общепита (исключая рестораны) – это 115 °С;
5. Для помещений производства (категория В, Г и Д), где выделяется горючая пыль и аэрозоли – 130 °С;
6. Для лестничных клеток, вестибюлей, переходов для пешеходов, техпомещений, жилых зданий, помещений производства без наличия загорающейся пыли и аэрозолей – 150 °С.

В зависимости от внешних факторов, температура воды в системе отопления может быть от 30 до 90 °С. При нагреве свыше 90 °С начинают разлагаться пыль и лакокрасочное покрытие. По этим причинам санитарные нормы запрещают осуществлять больший нагрев.

Для расчета оптимальных показателей могут быть использованы специальные графики и таблицы, в которых определены нормы в зависимости от сезона:

• При среднем показателе за окном 0 °С подача для радиаторов с различной разводкой устанавливается на уровне от 40 до 45 °С, а температура обратки – от 35 до 38 °С;
• При -20 °С на подачу осуществляется нагрев от 67 до 77 °С, а норма обратки при этом должна быть от 53 до 55 °С;
• При -40 °С за окном для всех приборов отопления ставят максимально допустимые значения. На подаче это – от 95 до 105 °С, а на обратке – 70 °С.

Потребление газа котлом отопления, расчет при покупке оборудования

При планировании покупки газового отопительного котла следует тщательно изучить эффективность приобретаемого оборудования для конкретного дома или квартиры, особенно в части газопотребления.

Котлы производятся двух основных типов:

• Настенные подходят для горячего водоснабжения и отопления квартир и жилых домов площадью до 200 кв.м. Они имеют небольшие размеры, размешаются на стене и не занимают много места на кухне, где чаще всего и устанавливаются. Настенные котлы бывают одноконтурные (только для отопления) и двухконтурные (для отопления и нагрева воды). Принцип нагревания воды – проточный.
• Напольные котлы мощнее настенных и предназначены для отопления больших площадей (магазинов, производственных цехов, больниц, школ и.т.д.). Делятся на устройства с наддувными и атмосферными горелками. Они располагаются в специальном помещении, которое должно соответствовать целому ряду технических параметров.

Нас в данной статье интересуют больше настенные агрегаты. При выборе котла следует обращать внимание на уровень его КПД. Для стандартных котлов на голубом топливе КПД составляет 92-93%, для конденсационных – 108-109%.

Критериями потребления углеводорода являются:

• тип и мощность оборудования, режим работы горелки,
• площадь помещения,
• уровень утепления наружных стен,
• наличие и количество дверных проемов и окон,
• качество газа (уровень его калорийности).

Если потребность в горячей воде не очень велика (до 15 л/мин), то правильным будет установить прибор проточного типа. При необходимости постоянно иметь достаточный запас горячей воды рационально установить котел со встроенным бойлером, правда такой агрегат более громоздкий и энергоемкий.

Отопительные настенные устройства делятся на приборы:

• С открытой камерой сгорания, которые используют для выброса отработанных газов дымоходы с естественной тягой. Чаще используются в частных домах или на верхних этажах многоэтажек, где есть хорошая тяга.
• С закрытой камерой сгорания с коаксиальным дымоходом. Оснащены специальной системой дымоудаления, не используют воздух из помещения для поддержания процесса горения. В основном используется при поквартирном индивидуальном отоплении.

Приложение. минимально допустимые нормы потребления газа населением при отсутствии приборов учета газа

к постановлению Правительства РФ

от 13 июня 2006 г. N 373

Минимально допустимые нормыпотребления газа населением при отсутствии приборов учета газа

Расчет расхода сжиженного газа

Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.

Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

Далее считаем:

• в день: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
• в месяц 17,28 кг * 30 дней = 518,4 кг.

Добавим поправку на КПД котла. Надо смотреть в каждом конкретном случае, но возьмем 90%, то есть, добавим еще 10%, получится, что за месяц расход составит 570,24 кг.

Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.

И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.

P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

• 1 литр сжиженного газа весит примерно 0,55 кг и при сжигании даёт примерно 6500 кВт тепла;
• в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

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.