Сколько нужно кубов газа для отопления дома 100 м кв. Как рассчитать расход газа на отопление частного дома

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

• в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
• во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Пример.

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

Рассчитаем мощность котла: 100 Вт/кв. м * 100 м² = 10000 Вт (или 10 кВт).

Рассчитаем расход газа в час: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м/час.

Рассчитаем расход газа в сутки (16 часов работы), за месяц (30 дней), за весь отопительный сезон (7 месяцев) :

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Использование формул на примере

Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.

Считаем площадь ограждающих поверхностей:

1. Пол 10 * 10 = 100 кв. м
2. Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
3. Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
4. Стены: (10 10 10 10) * 5 = 200 кв. м
   За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

Значение теплового сопротивления материалов (формула):

R = d / λ, гдеd – толщина материала, мλ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/[м•°С].

Рассчитываем R:

1. Для пола (бетонная стяжка 8 см минвата 150 кг/м³ х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 0,1 / 0,037 = 0,14 2,7 = 2,84 (м²•°C/Вт)
2. Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м²•°C/Вт)
3. Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м²•°C/Вт)
4. Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м²•°C/Вт)

Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.

Теперь посчитаем тепловые потери.

Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВтQ (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВтQ (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВтQ (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт

Теплопотери ограждающих конструкций:

Q (общ) = 704,2 1080,25 1800 1888,3 = 5472,75 Вт/ч

Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до 20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).

Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

Проведя теплотехнический расчет, рассчитываем сначала мощность котла, а затем расход газа в час в газовом котле в кубических метрах:

Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).

Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).

Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.

Как минимизировать потребление газа

Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.

Во-первых, обратите внимание на конденсационный котел — самый экономичный на сегодня. Его КПД достигает 98-100% и выше. Цена высокая, но себя оправдает и вскоре окупится. По каждой модели читайте отзывы покупателей.

Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.

Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.

В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.

Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.

В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.

В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.

Как рассчитать расход сжиженного газа

Для выполнения расчетов здесь используется та же формула, но с небольшой разницей в начальных показателях. Дело в том, что плотность смеси из пропана и бутана равна 5,24 (в то время, как у газа, подающегося по магистрали 9,45).

Чтобы выполнить расчет потребуется использовать стандартную формулу, но с другими значениями. Данные представим в таблице.

Нормативы потребления газа на 1 человека без счетчика по регионам

Приведем показатели норматива по регионам на примере расхода 1 куб.м на одного человека с 1 января 2021 года. О каждом подробнее можно узнать скачав файл документа.

Сегодня норматив природного газа без счетчика с учетом приготовления пищи и нагрева воды с использованием газовой плиты при наличии центрального отопления и центрального горячего водоснабжения следующие:

В частных домовладениях газ может использоваться для обогрева как жилых, так и нежилых построек. К нежилым относятся бани, теплицы, гаражи и т.п. При наличии частного хозяйства учитывается потребление ресурса в зависимости от количества единиц домашнего скота и их вида. На одну голову положено в месяц:

• лошади: 5,2 — 5,3 м3;
• коровы: 11,4 — 11,5 м3;
• свиньи: 21,8 — 21,9 м3.

Поэтому при отсутствии приборов учета начисляется плата, исходя из следующих параметров:

• количества квадратных метров жилой и нежилой площади, отапливаемых газом;
• наличия, вида и количества домашнего скота;
• количества прописанных в помещении граждан (учитываются зарегистрированные постоянно и временно);
• степени благоустройства с учетом подключения к сетям центрального горячего водоснабжения.

Для примера можете воспользоваться калькулятором и рассчитать стоимость затрат на газ со счетчиком и без него.

Определение годовых расходов газа

Годовые расходы газа Qгод, м3/год, на бытовые нужды определяют по чис­ленности населения города (района) и нормам газопотребления на одного чело­века, а на коммунально-бытовые – в зависимости от пропускной способности предприятия и норм расхода газа по формуле:

(3.1)

Где:

q – норма расхода теплоты на одну расчетную единицу, МДж/год;

N – число расчетных единиц;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, МДж/м3.

Таблица 3.1 Годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды

Годовые расходы газа на технологические и энергетические нужды промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий оп­ределяют по удельным нормам расхода топлива, объему выпускаемой продук­ции и величине фактического топливопотребления. Расход газа определяют от­дельно для каждого предприятия.

Годовой расход газа на котельную складывается из расходов газа на ото­пление, горячее водоснабжение и принудительную вентиляцию зданий во всем районе.

Годовой расход газа на отопление , м3/год, жилых и общественных зданий рассчитывают по формуле:

(3.1)

Где:

а = 1,17 – поправочный коэффициент принимается в зависимости от температуры наружного воздуха;

qa – удельная отопительная характеристика здания принимается 1,26-1,67 для жилых зданий в зависимости от этажности, кДж/(м3×ч×оС);

tв – температура внутреннего воздуха, С;

tcp от – средняя темпе­ратура наружного воздуха в отопительный период , °С; пот =120 – продолжитель­ность отопительного периода, сут. ;

VH – наружный строительный объем отапли­ваемых зданий, м3;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

ή – КПД теплоиспользующей установки, принимается 0,8-0,9 для отопительной котельной.

Наружный строительный объем отапливаемых зданий можно определить

как

(3.2)

Где:

V0 – объем жилых зданий на человека, принимается равным 60 м3/чел, если нет других данных;

Np — количество жителей в районе, чел.

Таблица 3.2 Значения поправочного коэффициента а в зависимости от температуры

наружного воздуха

Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение (ГВС) , м3/год, котельных определяют по формуле:

(3.3)

Где:

qГВС = 1050 кДж/(чел-ч) – укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 чел.;

N – число жителей, пользующихся цен­трализованном ГВС;

tхл, tхз – температура холодной воды в летний и зимний пе­риод, °С, принимается tхл =15 °С, tx= 5 °С;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

– коэффициент, учитывающий снижение расхода го­рячей воды в летний период в зависимости от климатической зоны, принимает­ся от 0,8 до 1.

м3/год

Годовой расход газа на принудительную вентиляцию общественных зда­ний , м3/год, можно определить из выражения

(3.4)

Где:

qв – удельная вентиляционная характеристика здания, может быть принята 0,837 кДж/(м3×ч×°С);

fcp.в. – средняя температура наружного воздуха для расчета вентиляции, °С, (допускается принимать tcp в. = tcp om).

По району годовой расход газа , потребляемый сетями низкого давления , м3/год, равен

(3.5)

м3/год

Годовой расход газа крупными коммунально-бытовыми потребителями , м3/год, равен:

(3.6)

м3/год

Всего на коммунальные и коммунально-бытовые нужды расходуется , м3/год, газа

(3.7)

м3/год

Общий годовой расход газа районом , м3/год, без промышленных потребителей составляет:

(3.8)

м3/год.

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).

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.

Сжиженный газ

Многие котлы производятся таким образом, что при смене топлива можно использовать одну и ту же горелку. Поэтому некоторые владельцы выбирают метан и пропан-бутан для обогрева. Это вещество с низким показателем плотности. В процессе отопления выделяется энергия и происходит естественное охлаждение под воздействием давления. Расходование зависит от оборудования. Автономное снабжение включает в себя следующие элементы:

• Сосуд или баллон, содержащий смесь бутана, метана, пропана – газогольдер.
• Приборы для управления.
• Система коммуникаций, по которым движется топливо и распределяется внутри частного дома.
• Датчики для отслеживания температуры.
• Запорная арматура.
• Устройства автоматической регулировки.

Газогольдер должен находиться не менее, чем в 10 метрах от котельной. При наполнении баллона в 10 кубов для обслуживания здания в 100 м2 понадобится оборудование мощностью в 20 кВт. При таких условиях достаточно заправлять не более 2 раз в год. Чтобы высчитать ориентировочный расход газа, нужно в формулу R=V/(qHxK) вставить значение для сжиженного ресурса, при этом вычисления ведутся в кг, которые затем преобразуют в литры. При теплоте сгорания 13 кВт/кг или 50 мДЖ/кг получается следующая величина для дома в 100 м2: 5/(13х0,9)=0,427кг/час.

Так как литр пропан-бутана весит 0, 55 кг, выходит формула – 0,427/0,55=0,77 литров сжиженного топлива за 60 минут, или 0,77х24=18 л за 24 часа и 540 л за 30 дней. Учитывая, что в одной емкости находится около 40 л ресурса, расход в течение месяца составит 540/40=13,5 баллонов газа.

Как уменьшить потребление ресурса?

В целях сокращения расходов на обогрев помещения владельцы домов применяют различные меры. В первую очередь необходимо проконтролировать качество оконных и дверных проемов. При наличии щелей тепло будет уходить из комнат, что приведет к большему потреблению энергии.

Также одним из слабых мест является кровля. Горячий воздух поднимается вверх и смешивается с холодными массами, увеличивая расход в зимний период. Рациональным и недорогим вариантом будет обеспечить защиту от холода на крыше при помощи рулонов минеральной ваты, которую укладывают между стропилами, при этом не требуется дополнительной фиксации.

Важно заняться утеплением стен внутри и снаружи здания. Для этих целей существует огромное количество материалов с отличными свойствами. Например, пенополистирол считается одним из лучших изоляторов, который хорошо поддается финишной отделке, также его применяют в изготовлении сайдинга.

При установке оборудования для отопления в загородном доме необходимо рассчитать оптимальную мощность котла и системы, работающей на естественной или принудительной циркуляции. Датчики и термостаты контролируют температуру, в зависимости от климатических условий.

Программирование обеспечит своевременную активацию и отключение при необходимости. Гидрострелка к каждому прибору с датчиками для отдельно взятой комнаты автоматически определит, когда нужно начинать обогревать площадь. Батареи оснащают термоголовками, а стены за ними покрывают фольгированной мембраной, чтобы энергия отражалась в помещение и не уходила впустую. При теплых полах температура носителя достигает всего 50°C, что также является определяющим фактором при экономии.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

Применение альтернативных установок поможет снизить потребление газа. Это гелиосистемы и оборудование, работающее от силы ветра. Считается наиболее эффективным использование нескольких вариантов одновременно.

Расход на отопление дома газом можно высчитать по определенной формуле. Вычисления лучше проводить на этапе проектирования здания, это поможет выяснить рентабельность и целесообразность потребления. Также важно принять во внимание количество проживающих людей, КПД котла и возможность применения дополнительных альтернативных систем обогрева. Эти меры позволят сэкономить и значительно сократить расходы.

Соотношение площади дома и объема газгольдера (гг)

Расшифровка цветов в таблице:

Дома площадью 800–1000 м2 обслуживаются:

• газгольдерами промышленных объемов более 10 м3 (установка сложнее);
• двумя емкостями, расположенными рядом (8.6, 9.1 или 9.15 м3).

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.

Шаги переделки со сменой горелки

Конструкция ряда котлов устроена так, что нет смысла в выворачивании отдельно форсунок. Для них производители выпускают модули, рассчитанные на сжиженный газ. Запросто поменять модуль горелки можно, например, в котле Навьен Делюкс (Navien Deluxe).

Вся работа заключается в замене коллектора с форсунками на точно такое же устройство, но с отверстиями иного размера. То, что оно будет заводского производства – несомненный плюс, гарантирующий герметичность газопроводных каналов. Сомневаться в его дальнейшей безопасной эксплуатации не придется.

Работы по переоборудованию и перенастройке в этом случае проводятся следующим образом:

• Отключаем агрегат от электропитания и перекрываем кран на трубе подачи газа.
• Снимаем лицевую панель с корпуса котла.
• Отсоединяем электроды, подключенные к системе розжига.
• Демонтируем трубу подачи газа, находящуюся в пределах котла, предварительно открутив 4 удерживающих ее винта.
• Снимаем крышку, установленную на закрытую камеру сгорания. Для этого откручиваем 11 винтов.
• Демонтируем датчик защиты от перегрева вместе с предназначенным для него кронштейном.
• Извлекаем коллектор вместе с закрепленными на нем форсунками. Чтобы снять его откручиваем два винта, находящихся справа и слева от устройства.
• Устанавливаем на подлежащий установке новый коллектор уплотняющее кольцо, герметизирующее вход газопроводной трубы. Монтируем новый коллектор на штатное место и фиксируем его винтами.
• Микропереключатель, по счету пятый снизу, переводим вправо. Так мы перенастраиваем прибор на работу от сжиженного газа.

После этих нехитрых манипуляций собираем котел, соблюдая обратную последовательность. Таким же образом производится переделка и перенастройка большинства напольных газовых котлов, особенно, если они конденсационного типа. Этот вариант котлов чаще всего даже рассчитан на возможность перевода.

Наглядно ознакомиться с процедурой замены коллектора с газовыми форсунками и настройкой котла поможет следующая фото-подборка:

• Для переделки котла под работу на сжиженном газе покупаем коллектор с форсунками, рекомендованного производителем размера;
• Для того чтобы удалить старый коллектор с форсунками и поменять его на новый, разбираем котел. Сначала демонтируем лицевую панель;
• Чтобы снять крышку закрытой камеры, отсоединяем сначала провода от системы розжига газового котла;
• Снимаем мешающую достать коллектор трубу подачи газа в горелку. Для этого вывинчиваем четыре шурупа;
• Снимаем датчик устройства защиты от превышения температуры при работе котла. Его не отсоединяем;
• Выкручиваем шуруп, удерживающий кронштейн от датчика системы защиты. Он мешает снять крышку с горелки. Демонтируем держатель;
• Для того чтобы снять крышку с закрытой газовой горелки, откручиваем 11 штук шурупов;
• Аккуратно «подцепив» край крышки от закрытой горелки, выдвигаем ее со штатного места, стараясь не деформировать;

Шаг 1: Покупка коллектора для замены

Шаг 2: Удаление лицевой панели котла

Шаг 3: Отсоединение проводов системы розжига

Шаг 4: Демонтаж трубы подачи газа в горелку

Шаг 5: Удаление датчика защиты от перегрева

Шаг 6: Откручивание кронштейна датчика

Шаг 7: Выкручивание винтов из крышки горелки

Шаг 8: Отделение крышки закрытой горелки. Теперь остается только сменить коллектор и настроить газовый агрегат на работу от баллонов или газгольдера:

• Осматриваем пространство камеры сгорания. Подкопченные стенки — хороший признак, значит, производитель проверял работу агрегата;
• Выкрутив два шурупа слева и справа от коллектора, извлекаем его, чтобы поставить на его место другое устройство;
• Сняв с предыдущего коллектора уплотняющее кольцо, перемещаем его на устанавливаемое устройство. Подключаем его;
• Пятый снизу микропереключатель, находящийся на плате управления, переводим вправо. Настройка завершена;

Шаг 9: Осмотр внутреннего пространства камеры сгорания

Шаг 10: Отсоединения коллектора для природного газа

Шаг 11: Установка коллектора для сжиженного газа

Шаг 12: Настройка котла на сжиженный газ

Однако следует знать, что обе вышеописанные методики переделки вообще реализуются не со всеми моделями агрегатов. Есть котлы, которые даже не стоит пытаться переводить на сжиженный газ, особенно давно выпущенные агрегаты.

В любом случае перед тем как запланировать переделку и перевод, нужно поинтересоваться у представителей компании, выполнившей первый запуск, можно ли реализовать подобный проект. Стоит также изучить паспорт газоперерабатывающего оборудования и рекомендации производителя. Обычно там оговаривается возможность.