Расход газа на отопление дома – рассчитываем самостоятельно

Основополагающий параметр – необходимая тепловая мощность системы отопления

Итак, выяснили, что «плясать» при расчетах начинаем от реально необходимой мощности системы отопления.

Если задать поисковый запрос в интернете, сколько же нужно тепловой мощности для отопления, то в 90 случаях из 100 будет получен очень простой и удобный для расчетов ответ – считайте 1 кВт тепловой энергии на каждые 10 м² площади отапливаемых помещений.

«Ух, как просто» — обрадуется читатель, но, к сожалению, окажется неправ. Почему? – да посудите сами!

— Например, равное ли количество тепла потребуется для обогрева 10-метровой комнаты в доме, скажем, выстроенном в Приазовье, и в таком же, но в Ханты-Мансийске?

— Есть ли разница в требуемом количестве тепла для, например, угловой комнаты с окном, выходящим на север, и для такой же по площади, но с одной внешней стеной, да еще и смотрящей на солнечную сторону?

— В равных ли условиях находятся помещения, у одного из которых снизу расположен холодный подвал, а у второго – теплая отапливаемая комната?

— Где больше теплопотери – в комнате с одним маленьким окошком или в имеющей чуть ли не панорамное остекление?

При желании перечень подобных вопросов можно и продолжить. Но, наверное, и сказанного с избытком достаточно, чтобы понять всю несуразность такого «причесывания под одну гребенку».

Мало того, даже схема подключения радиаторов отопления к контуру и особенности их расположения на стене способны довольно серьезно влиять на эффективность их теплоотдачи и, соответственно, на потребное количество тепла для нормального обогрева помещения.

Поэтому оптимальным вариантом видится такой подход — для каждого отапливаемого помещения проводится индивидуальный расчет потребной тепловой мощности, с учетом всех его специфических особенностей. А последующее суммирование всех показателей даст искомую величину необходимой общей мощности системы отопления дома (или квартиры).

Очень сложно, наверняка подумают многие, лучше уж подсчитать приблизительно…

Но зачем же манкировать точностью? Уверяем вас, с нашим алгоритмом и с созданным на его основе онлайн-калькулятором провести расчет системы отопления сможет любой собственник жилья.

Этот алгоритм очень подробно изложен в специальной публикации нашего портала. Там же размещен и калькулятор расчета со всеми необходимыми пояснениями. Так что повторяться – особого смысла нет. Переходите по ссылке (статья откроется в новой вкладке браузера), проводите расчет.

Как самостоятельно быстро и точно рассчитать реально необходимую тепловую мощность системы отопления?

Расчет может показаться громоздким, но это только на первый взгляд. Если алгоритм будет понят читателем (а авторы постарались «разжевать» его до мелочей), то с использованием онлайн-калькулятора вычисления много времени и сил не потребуют. Со всеми подробностями – в статье нашего портала «Расчет отопления по площади помещения».

Кстати, не спешите выбрасывать составленную таблицу с расчетами мощности по помещениям дома. Она может пригодиться. Например, при выборе оптимальных моделей радиаторов отопления или даже обогревательных электрических приборов.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие есть лучшие газовые котлы для частного дома рейтинг

Что делать, если расход газа на отопление видится чрезмерным?

Может сложиться так, что или результаты расчетов сразу покажутся пугающе высокими, или реальное потребление станет таковым, что ни о какой экономичности потребления энергоносителей и речи идти не может.

Погодите сразу ругать всех и вся – прежде всего необходимо разобраться, чем же такое может быть вызвано. Как правило, причины находятся, вполне очевидные или скрытые, и с ними придется разбираться. А их устранение практически всегда позволяет вывести потребление газа на вполне экономичный уровень.

Итак, где искать?

• Прежде всего, большой перерасход может говорить о том, что в системе термоизоляции дома имеются «пробоины». Если у здания слишком большие теплопотери, то на энергоносителях действительно можно разориться, но так и не создав при этом по-настоящему комфортного микроклимата в помещениях. На иллюстрации ниже показаны возможные пути этих потерь – все это требует пристального внимания хозяев.

При этом вопросы утепления жилья не должны решаться «на глаз». Существуют определенные нормы, привязанные и к климатическим особенностям региона проживания, и к типу строительных конструкций.

Выше давалась ссылка для перехода к публикации, посвященной расчету необходимой тепловой мощности системы отопления. В той же статье есть еще один интересный раздел, также оснащенный онлайн-калькулятором – имеется возможность самостоятельно оценить соответствие имеющегося утепления нормативным показателям.

Одним словом, если хотите добиться комфорта в доме, сочетающегося с экономным расходом энергоносителей – начинайте именно с приведения в порядок системы утепления.

• Очень внимательно отнеситесь к состоянию окон и дверей – довольно часто через старые рамы или коробки или через некачественное остекление утекает слишком много тепла, что и приводит к излишнему расходу газа на отопление. Возможно, стоит подумать о замене окон и дверей на новые.
• Причина может крыться в несовершенстве самой системы отопления или установленного в ней оборудования. Личный пример – в свое время был приобретен дом, в котором отопление осуществлялось от здоровенного чугунного котла по схеме естественной циркуляции. Первую зиму пришлось жить с ним, и счета за газ были просто космическими! Оно и понятно. Котел устанавливался еще в 70-е годы прошлого века, когда тарифы были копеечными, а газовых счётчиков вообще нигде не стояло. Произведенная замена на АОГВ-11.6 с одновременной врезкой в контур циркуляционного насоса снизило потребление почти в четыре раза (!). И все затраты на модернизацию окупились в рекордно короткие сроки.

А сейчас выбор котельного оборудования —  намного богаче. Современные отопительные котлы с высоким КПД и продуманной до мелочей системой управления, чутко отслеживающей все изменения, позволяют использовать энергоресурсы с максимальной эффективностью.

• Стоит оценить и правильность расстановки приборов теплообмена (радиаторов или конвекторов) в комнатах. Даже схема подключения к контуру отопления имеет влияние на эффективность теплоотдачи. Кроме того, существуют различные хитрости, например, установка отражающих экранов на стене за батареями – это дает вполне ощутимый эффект.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как в частном доме обеспечить тепло без газа

Экономия может быть достигнута и установкой на радиаторы приборов термостатического регулирования — тепло будет отбираться только в том объеме, который действительно необходим для конкретного помещения.

Что необходимо знать о терморегуляторах для радиаторов отопления

Эти компактные приборы, которые несложно установить самостоятельно, позволяют очень гибко управлять обогревом помещений дома или квартиры. Подробнее об устройстве, принципах работы и установке терморегуляторов для радиаторов отопления – в отдельной публикации нашего портала.

• А иногда причина перерасхода газа – и вовсе поражает своей банальностью. Встречаются такие хозяева домов, которые стараются «нагнать» в своих комнатах температуры под 27÷30 градусов. И сами потом мучаются от жары, головных болей, беспокойного сна, открывают нараспашку форточки. А зачем? Ощущение комфорта обычно вызывается температурой в 20, максимум в 22 градуса. Кстати, именно это значение закладывается в качестве одного из исходных при проведении теплотехнических расчетов.

Так что даже самое простое снижение температуры в комнатах на несколько градусов может привести ко вполне экономичным показателям расхода газа на отопление.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какой стабилизатор напряжения лучше для газового котла

Существуют и другие способы достижения экономного расходования газа на нужды отопления. Надо полагать, читателя заинтересует содержательная видеозарисовка, посвященная именно этим проблемам. Высокотемпературные герметики вы можете узнать по ссылке.

А если используется сжиженный газ?

Газ, постоянно подаваемый из магистрали — это, конечно, очень удобно. Проблема лишь в том, что еще далеко не до всех населенных пунктов дотянулась такая газификация. Но и здесь сторонники отопления на природном газе находят приемлемые выходы.

• Во-первых, это может быть вместительное хранилище для сжиженного газа – газгольдер. Объем таких резервуаров исчисляется кубометрами, а сами они устанавливаются на стационарной основе с заглублением в грунт и прокладкой необходимого трубопровода к отопительному оборудованию.

Удобно, безусловно – буквально пару раз в год заказывать необходимое количество сжиженного газа. И затем спокойно пользоваться отоплением в течение нескольких месяцев, а лучше – с расчетом на весь отопительный период. Однако, стоимость таких емкостей – весьма внушительная.

• Во-вторых, кому не по карману газгольдер, может питать систему отопления сжиженным газом из стандартных баллонов. Естественно, в этом случае пополнение запасов топлива придется проводить значительно чаще. Такой подход, кроме того, уместен, если в перспективе все же намечается газификация населенного пункта, и нужно лишь «перебиться» год-другой.

Чтобы не заниматься слишком частой переустановкой очередного баллона взамен израсходованного, обычно организуются коллекторные шкафы. К коллектору можно подключить нужное количество баллонов, из расчета, например, на недельное потребление (но это, конечно, на усмотрение хозяев).

Совершенно очевидно, что прогнозирование расхода «голубого топлива» в обоих перечисленных случаях приобретает особую остроту. Здесь не только вопрос экономичности расходования, но и планирование регулярного пополнения хранилища-газгольдера (а вначале – и выбор его оптимального объема) или периодичности подвоза заправленных баллонов.

Расчет предполагаемого потребления, в принципе, базируется на той же формуле. Но есть и ряд особенностей:

• Энергетический потенциал (удельная теплота сгорания) сжиженного газа несколько выше, чем сетевого.
• Как правило, сжиженный газ измеряется уже не кубометрами, а в весовом эквиваленте — килограммами. Правда, для большего удобства (наглядности) нередко применяют и меры объёма – литры. Соотношение – 1 литр = 0,524 кг.
• Соответственно, стандартная пропан-бутановая смесь типа G30, которая повсеместно применяется в качестве сжиженного газа, имеет следующую удельную теплоту сгорания Hi:

45,2 МДж/кг = 23,68 МДж/л = 6,58 кВт/л

Расчет в литрах удобен с той точки зрения, что получается более простым для восприятия, особенно если используются газовые баллоны. Так, например, стандартный газовый баллон имеет объем 50 литров. Но он никогда не заполняется «под завязку» — по технологии нельзя их заправлять более, чем на 80÷85%. Значит, можно смело говорить, что заправленный баллон заключает в себе от 40 до 42 литров сжиженного газа.

Ниже расположен онлайн-калькулятор, который позволит быстро и точно провести необходимые вычисления. Для большего удобства пользователей конечный результат расчетов будет показываться не только с градацией по дням, неделям и т.д. Значение будет сразу конвертироваться в объемный и весовой эквивалент, а также в количество стандартно заправленных баллонов.

В остальном ввод исходных данных – такой же, как и в первом калькуляторе, то есть повторяться не будем.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие преимущества обеспечивает автономное газовое отопление в квартире

Как определить расход сетевого газа?

Оперировать будем следующей исходной формулой:

W = V × H ×

Это соотношение показывает, какое полезное количество тепла (W) будет выработано котлом при сжигании определенного объема газа (V) с удельной теплотой сгорания (Н), учитывая, что котел имеет определенный КПД (η).

Так как у нас задача несколько иного плана, видоизменяем формулу:

V = W / (H × η)

Вроде бы – всё просто, но «дьявол кроется в мелочах». Поэтому разбираем эти параметры несколько подробнее.

• Начнем с мощности W – именно той, что была рассчитана с учётом особенностей помещений. Остановимся на некоторых нюансах.

— Во-первых, повторимся – это не паспортная мощность котла!

— Во-вторых, когда производился расчет мощности, то, наверное, пытливый читатель обратил внимание, что он соответствует самым экстремальным условиям эксплуатации. То есть — пику зимних отрицательных температур, которые обычно держаться не столь долго.

— В-третьих, даже при умеренных морозах котел никогда не будет работать постоянно с одинаковой интенсивностью. Автоматика хорошо отлаженной системы отопления отслеживает температуру теплоносителя в контуре и воздуха в помещениях, вносит свои коррективы в режим работы котла – или временно гасит пламя, или производит его модуляцию.

Таким образом, совершенно не будет ошибкой считать, что реально задействованная тепловая мощность котла будет еще ниже. Опыт эксплуатации таких систем отопления показывает, что со вполне приемлемой степенью точности (особенно в масштабах всего отопительного сезона, когда в его начале и конце потребление и вообще резко снижается) для проведения вычислений расхода будет достаточно брать 50% рассчитанной тепловой мощности.

Возможно, вас заинтересует информация о том, байпас что это такое

• Следующий параметр – H, удельная теплота сгорания топлива. Это – табличная величина, показывающая, какое количество тепловой энергии будет выделено при сжигании одного кубометра газа.

Здесь тоже есть свои тонкости:

— Сетевой газ бывает различных типов (стандартов), соответственно отличается и его энергетический потенциал. В подавляющем большинстве сетей используется газовая смесь G20. Однако, могут быть населённые пункты, где в сетях потребителю подается смесь G25, с повышенным содержанием азота и, соответственно, с меньшей удельной теплотой сгорания. Это вопрос целесообразно уточнить в местной газовой компании.

— Второй нюанс касается так называемой высшей (Нs) и низшей (Hi) теплоты сгорания газа. В чем разница? Низший показатель характерен для обычных газовых котлов. Высший – для тех агрегатов, где предусмотрен дополнительный отбор тепла за счет конденсации водяных паров, которые в большом количестве имеются в продуктах сгорания природного газа.

Стало быть, это обстоятельство тоже необходимо учитывать при проведении расчетов.

В таблице ниже показана удельная теплота сгорания (высшая и низшая) для стандартных газовых смесей G20 и G25: единицы измерения – или мегаджоули или киловатты на кубометр газа (соотношение между ними – 1 кВт = 3,6 МДж).

• Наконец, последний параметр в формуле – это коэффициент полезного действия котла (η). Эта величина всегда указывается в паспортных данных оборудования. Понятно, что чем КПД выше, тем меньше будет ожидаемый расход газа.

И здесь имеется один небольшой нюанс. Нередко КПД в паспорте указывается двумя величинами, опять же, для низшей и высшей теплоты сгорания топлива. Так обычно и пишется, например, Hs / Hi – 95.7 / 86%. Чтобы расчет все же получился максимально приближенным к реальности, следует брать величину низшей – Hi.

Все готово для расчетов. И чтобы провести его быстро и без ошибок – воспользуйтесь встроенным онлайн-калькулятором.

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.

Стоит ли морочить себе голову расчетами?

Действительно, казалось бы, зачем оно нужно – ведь в паспортных данных котла обычно указывается примерный расход газа. Умножай его на количество часов работы – и вот тебе готовый результат!

Ну что ж, попробуйте, перемножьте… Почти наверняка у вас получится столь большой показатель расхода, что станет страшно! А почему? Да потому что паспортная мощность котла и реальное значение необходимой тепловой энергии для обеспечения полноценного отопления – это далеко не одно и то же!

Да и какое значение умножать? В паспорте может показываться диапазон, то есть две границы – минимальный и максимальный расход. И разница между ними бывает очень существенная.

Дело в том, что паспортная мощность котла – это его максимальные возможности. И вполне естественно, что когда выбирается оборудование, всегда закладывается определенный резерв. Например, проведением расчётов было получено, что для отопления дома необходимо 8,6 кВт тепловой энергии.

Оптимальным решением станет приобретение котла с верхней границей мощности в 10÷12 кВт. Налицо вполне солидный запас мощности, но одновременно с этим — этот резерв не выглядит чрезмерным, приводящим к неоправданному возрастанию стоимости оборудования.

Далеко не факт, что этот резерв когда-либо будет востребован. Но бывает всякое – например, аномально холодная для конкретного региона зима .

То есть при выборе котла важно найти такую модель, которая стала бы «золотой серединкой», полностью обеспечивающий потребности в тепловой энергии для самых неблагоприятных условий и с адекватным запасом мощности.

Но какой же расход газа будет при нормальной работе котла, а не на пределе его возможностей?

Правильнее будет при расчетах исходить от реально необходимой тепловой мощности системы отопления и от энергетического потенциала используемого топлива. Именно такой алгоритм и предлагается в настоящей публикации.

Ну а знание прогнозируемого расхода имеет вполне прикладное применение. Например, закладывается расходная статья семейного бюджета на предстоящий отопительный период. А при пользовании не сетевым, а привозным сжиженным газом – это еще и планирование регулярности и объемов пополнения запасов «голубого топлива».

Кроме того, информация о нормах расхода способна действовать и в своеобразном психологическом плане. Скажем, она может стимулировать хозяев дома к анализу потребления и изысканию возможностей максимальной экономии ресурсов.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие бывают электрические котлы для отопления частного дома