Номинальный расход газа на отопление дома 100 м², за месяц или за весь отопительный период, если система уже смонтирована и давно эксплуатируется, рассчитать довольно просто - достаточно будет снимать показания счетчика в начале и в конце месяца в течение года, суммировать их, а затем вычислить средний арифметический параметр. Другое дело, если требуется узнать эти данные на этапе составления проекта дома, чтобы произвести выбор экономичного и эффективного энергоносителя и соответствующего оборудования для отопления.
Поэтому столь важен бывает вопрос о том, как правильно определить средневзвешенный расход газа на обогрев строения заданной площади. Существует несколько вариантов проведения подобных расчетов.
Порядок проведения расчетов для отопления с сетевым газоснабжением
Природный газ, подаваемый потребителям по инженерным сетям, на сегодняшний день является самым оптимальным энергоносителем для организации системы отопления частного жилья. Это обуславливается невысокой ценой топлива, отсутствием необходимости создания его запасов, достаточно высокой эффективностью современного газового оборудования.
Естественно, что выбирая газовый котел для обогрева дома, необходимо ориентироваться на его мощность, так как от нее будет зависеть не только эффективность всей системы отопления, но и расход энергоносителя. Однако, на расход газа влияет не только, да и не столько мощность котла, сколько многие другие факторы, которые тоже следует учесть. К ним можно отнести климатические условия региона проживания, особенности конструкции самого здания, площадь и высоту потолков отапливаемых помещений, качество утепления строительных конструкций, количество и тип окон и другие важные параметры.
Следует понимать, что паспортная мощность котла показывает его максимальные возможности, которые, безусловно, должны быть выше требуемых характеристик. Так, например, после проведения расчетов в требуемой тепловой мощности для отопления дома, оптимальную модель отопительного прибора всегда подбирают с более высокими показателями. Например, если в результате расчётов получено, что системе отопления требуется 12 — 13 кВт, то хозяин, наверняка, будет подбирать котел с мощностью порядка 15 – 16 кВт.
Все это говорится сейчас для того, чтобы внести ясность: было бы ошибочным при предварительном расчете потребления газа на отопление и планируемых расходов опираться только на характеристики, указанные в технической документации котла. В перечне параметров изделия обычно приводится расход газа (м³/час), но это, опять же – для достижения заявленной производителем мощности. Если брать за основу эти показатели, то суммарные итоги могут показаться устрашающими!
А ведь правильно рассчитать хотя бы ориентировочный расход газа нужно не только для того, чтобы убедиться, что он является самым экономичным топливом, но и чтобы определить, какие меры можно предпринять для снижения потребления, а значит, и сокращения регулярных оплат за него.
Главным показателем, с которого нужно начинать расчеты, является, скорее, не заявленная мощность прибора отопления, которая все равно вряд ли будет использоваться «на полную катушку», а необходимая тепловая мощность для качественного обогрева дома и восполнения его тепловых потерь.
Очень часто за основу подобных теплотехнических расчетов принимают соотношение 1 кВт тепловой энергии на 10 м² отапливаемого помещения. Такой подход, безусловно, очень удобен для расчетов, но все же далеко не в полной мере отражает реальные условия конкретного дома и региона проживания.
Лучше произвести более тщательный расчет, с учетом основных факторов, влияющих на потребную тепловую мощность. Сделать это – достаточно несложно, если воспользоваться методикой, предложной на нашем портале.
Как самостоятельно рассчитать необходимую тепловую мощность?
Доступная методика проведения самостоятельных расчетов приведена в публикации портала, посвященной .
Полученное в результате проведенных расчетов значение и станет «отправной точкой» для определения среднего расхода газа на отопление.
Для дальнейших вычислений потребуется формула, учитывающая заложенный в «голубое топливо» энергетический потенциал, то есть то количество тепла, которое выделяется при сгорании одного кубометра газа.
V = Q / (Н i × η i)
Расшифруем обозначения:
- V – искомая величина, то есть расход газа для получения определенного количества тепловой энергии, м³/час.
- Q – необходимая тепловая мощность, Вт/ч, для обеспечения комфортных условий в помещениях.
Как ее рассчитать – уже определились. Но опять необходимо сделать важное замечание. Как видно из условий расчета, полученное значение будет максимальным, рассчитанным на самые неблагоприятные условия самой холодной декады года. В действительности же в течение всего отопительного сезона таких периодов будет не столь много, да и котел при грамотно спланированной системе отопления никогда не работает постоянно. А так как наша цель определить именно средний, а не пиковый расход газа, то не будет большой ошибкой принять среднее значение вырабатываемой мощности за 50% от расчётной. Опять же, не путать с паспортной мощностью котла отопления.
- Н i – удельная низшая теплота сгорания газа. Это рассчитанная табличная величина, соответствующая существующим стандартам. Так, для сетевого газа она принимается равной:
Обратите внимание на тип газа. Чаще всего в бытовых сетях используется G20. Но может применяться и газ той же второй группы, но уже типа G25, отличающийся повышенным содержанием азота. Естественно, энергетический потенциал его меньше. Если вы не знаете, какой тип используется в вашей сети – это несложно уточнить в региональной газоснабжающей организации.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как подобрать качественный с
Еще один нюанс. В таблице есть еще одно значение – Hs . Это так называемое высшее значение теплоты сгорания газа. Смысл в том, что образующийся при сгорании газа водяной пар также обладает скрытой тепловой энергией, и если ее использовать, то общая отдача от топлива, естественно, повышается. Именно этот принцип применен в котлах нового поколения – конденсационных, в которых за счет перевода пара в жидкое агрегатное состояние отбирается еще порядка 10% тепла. То есть указанный показатель может быть взят за основу при расчетах для систем отопления с котлами такого типа.
Удельная теплота сгорания указана в джоулях, но для корректности расчета ее необходимо перевести в ватты. Соотношение следующее:
1 кВт = 3,6 МДж
В нашем случае получается:
- ηi – коэффициент полезного действия котла, то есть величина, показывающая насколько эффективно в конкретной модели полученная от сгорания газа тепловая энергия расходуется именно на подогрев теплоносителя.
Это – паспортная величина изделия. В современных моделях котлов может также указываться двумя величинами – по высшей и по низшей теплоте сгорания газа, через знак дроби: Hs / Hi, например, 92,3 / 84 %. Выбирать, естественно, можно величину, соответствующую реальным режимам работы котла. Но, как правило, для достоверного расчета, «без приукрашивания» возможностей оборудования, принимать следует значение для режима Hi.
Итак, все данные для проведения расчета известны – и можно переходить к практическим вычислениям. Рассмотрим на примере:
Предположим, было рассчитано, что для эффективного отопления конкретного дома площадью в 100 м² необходимо 9.4 кВт тепловой энергии. Сетевой газ — G20. КПД котла – 0,88. Требуется определить средний расход газа на отопление.
Как уже говорилось, для определения среднего значения расхода требуемую тепловую мощность можно разделить на два, то есть берем для расчетов 9.4 / 2 = 4.7 кВт
V = 4.7 / (9.45 × 0.88) = 0.565 м³/час
- За сутки в среднем расходуется – 0,565 × 24 = 13,56 м³;
- За месяц в среднем – 13,56 × 30,5 = 413,71 м³;
- Отопительный период в различных регионах может отличаться своей длительностью. Но, к примеру, возьмем 7 месяцев:
413,71 × 7 = 2896 м³
Зная цену одного кубометра газа, можно примерно спланировать свою «бухгалтерию» на предстоящий отопительный сезон.
Еще раз следует подчеркнуть, что получающееся значение потребления в час – очень усреднённое. Безусловно, в пик зимних морозов оно будет выше, но зато потом «отыграется» в осенние или весенние месяцы, во время оттепелей или в периоды стабильной нормальной для региона погоды.
Чтобы упростить читателю задачу, разместим калькулятор, который поможет определить средний почасовой, суточный и месячный расход природного газа. Общие затраты затем подчитать будет несложно, учитывая примерную продолжительность отопительного сезона в регионе и уровень цен на «голубое топливо».
Проектируя систему отопления, владельцы дома обязаны чётко понимать, во сколько обойдётся обогрев жилой площади.
Причиной невыгодной эксплуатации становится неправильный подбор оборудования, неверное проектирование, стены со слабой тепловой изоляцией. Потому важен грамотный расчёт.
При его завершении, человек отталкивается от полученной суммы и принимает окончательное решение о приобретении оборудования.
Какой средний расход топлива на отопление дома 200м 2 ?
Одно дело, когда расход подсчитывается в оборудованном доме .Запишите показатели со счётчиков, суммируйте их, вычислите среднюю арифметическую сумму. Но когда только собираются обустраивать дом системой отопления и выбирают энергоноситель, используются совершенно другие методы.
Фото 1. Схема системы отопления частного двухэтажного дома при помощи котла на газе из газгольдера.
Природный газ
Наиболее удобный энергоноситель для обогрева частного дома. Выбирайте котёл, ориентируясь на его мощность. От неё зависит как потребление газа, так и рентабельность всей системы в совокупности. Но мощность — не единственный фактор. Влияние оказывает климат, регион, утепление, количество окон и многое другое.
Важно! Если в ходе расчёта системе требуется, например, 13—14 кВт , то владельцу стоит выбрать котёл с показателем от 16 до 17.
Формула: V= N/Hi × nj
Расшифровка:
- V — количество теплоэнергии.
- N — нужная мощность для отопления.
- Hi — минимальная удельная теплота сгорания.
- nj — коэффициент полезного действия.
Тепловую мощность (N) рассчитывают в соотношении 1кВт/10м 2 .
Удельная теплота сгорания «—» табличная величина. Её делим на 2 , так мы берём среднее значение.
Виды природного газа
Существует 2 вида природного газа:
- Газ типа G 20 — 9.45 кВт/м 3 .
- Газ типа G 25 — 8.13 кВт/м 3 .
Чаще всего используется первый тип. Энергетический потенциал второго меньше за счёт увеличенного содержания азота.
КПД указывается в паспорте изделия, для примера возьмём 84%.
Все необходимые данные получены, осталось приступить к вычислению расхода природного газа для помещения площадью 200м 2 .
N = 1кВт200м2
Hi = 9.45кВт/м3
nj = 84%
V= 0.565м3/час
Теперь рассчитываем потребление за неделю: 0,565×24×7 = 94.92м 3 .
Длительность отопительного сезона способна различаться в регионах, поэтому возьмём в среднем 7 месяцев: 0.565×24×30.57 = 2896м 3 .
Итого, зная цену за кубометр, легко спланировать стоимость годового отопления.
Сжиженный газ из баллонов или газгольдера
Используется, когда дом находится на большом расстоянии от газопроводных магистралей. Поставляется специальной службой и хранится в баллонах.
Расчёт расхода сжиженного газа такой же как у природного, но имеет свои нюансы. Например, топливо выражается не в метрах кубических, а в килограммах , потому что не является газом.
Стоит обратить внимание и на плотность топлива (0.524кг/л) и удельная теплота сгорания (45.2МДж/кг) . Используем ту же формулу и подставляем значение:
V = 4.7 / (6.58 × 0.88) = 0.81 л/час
Потребление за неделю : 0.8124×7 = 136л
Расход сезонный : 0.8124×30.5×7 = 4150л
Такой вариант обойдётся в крупную сумму . Много средств уходит на перевозку баллонов. Но всё же это более экономно, чем, например, электронное отопление.
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором рассказывается про особенности отопления дома сжиженным газом.
Комфорт и уют в доме сложно создать без традиционной отопительной системы. При выборе соответствующего оборудования важно знать примерный расход газа на отопление дома определенной площади. Исходя из этих данных, легко подсчитать, сколько придется заплатить за тепло в помещении за год.
Голубое топливо поступает централизованно либо его хранят в специальных резервуарах - баллонах или газгольдерах. Первый вариант наиболее рационален и экономичен, т. к. эксплуатационные расходы на отопление магистральным газом в разы ниже. Однако старые трубы снижают КПД, да и само природное топливо не всегда отличается первоклассным качеством, что увеличивает издержки. Автономные отопительные системы работают на дорогом сжиженном виде. Стоимость 1 л еще больше увеличится, если в нее включить транспортные затраты по доставке баллонов.
Основные расходные характеристики при отоплении сжиженным газом зависят от площади поверхности испарения (чем она больше, тем выше способность устройства преобразовывать жидкость в паровую фазу). Горизонтально расположенные резервуары считаются более выгодными. В общем виде для расчетов пользуются известными физическими параметрами.
Затраты на отопление магистральным газом определяют исходя из мощности котла.
Методика расчета газа на отопление дома с примерами
Финансовые издержки на обогрев здания традиционным методом зависят от множества параметров: типа окон, качества изоляции стен, высоты потолков, соотношения площадей пола и оконных проемов, требуемой температуры и других непостоянных внешних факторов. Определить точное значение затрат не представляется возможным, поэтому вычисляют усредненную величину.
При централизованной газоподаче максимальное число кВт⋅ч в месяц равно произведению площади обогреваемого строения, мощности котла и количества часов в месяце. Однако владельцев домов больше интересует, как узнать расход газа на отопление помещения за год. Для этого длительность отопительного сезона в месячном выражении (для России в среднем - 7) умножают на полученное значение. Среднегодовые издержки равны половине итоговой величины. Расходы при автономной газоподаче (баллоны) вычисляют исходя из физических характеристик сжиженного газа: теплоты сгорания - 23 500 кДж/л; плотности - 0,52 кг/л; количества тепловой энергии, выделяемой при сгорании 1 л топлива - 6,53 кВт⋅ч.
Средняя стоимость наполнения 50-литрового баллона - 680 рублей (баллон заправляют на 80 %, в емкости находится 42,5 л). Значит 1 л газа стоит 16. При котле с КПД 93 %, 1 кВт⋅ч оценивают в 2,63.
1. Расчет для дома 100 м2
2. Расчет для дома 200 м2
- Чтобы в таком здании было тепло, устанавливают котел мощностью 20 кВт⋅ч. Месячный максимальный расход: 20 х 30 х 24 = 14 400 кВт⋅ч. Годовые затраты: 14 400 х 7 = 100 800 кВт⋅ч. Согласно методике, средний расчет природного газа на отопление дома 200 м2: 100 800 / 2 = 50 400 кВт⋅ч. В денежном выражении: 50 400 х 0,31 = 15 624 рубля.
- Если речь идет о сжиженном газе в баллонах, то для обогрева здания тратится 36 000 кВт⋅ч в год. При стоимости 1 кВт⋅ч, равной 2,63 рубля, средние годовые издержки: 36 000 х 2,63 = 94 680.
Способы снижения расходов на отопление дома газом
1. Максимальная блокировка теплопотерь строения. Еще на этапе проектирования следует позаботиться о компактности сооружения.
2. Установка современного качественного оборудования.
3. Объединение баллонов в группу сокращает расход газа в литрах на отопление дома, но для коттеджей площадью более 200 м2, жидкое топливо дорогое.
4. Использование автоматических систем регулировки температуры воздуха в помещении (снижение обогрева ночью, изменение подачи тепла, в зависимости от внешних условий, поддержание фиксированной температуры).
В современном мире природный газ является одним из самых дешевых и доступных видов топлива. Однако стоимость достаточно высока.
Поэтому многие заранее рассчитывают средний и на отопление дома и только потом делают выводы, насколько экономически выгодны такие затраты. Чтобы расчёты были верны, следует знать среднее потребление газа на отопление в частном доме. Только потом суммировать общее значение с целью сравнения с остальными видами топлива.
Подобные манипуляции проводят в начале проектирования всей отопительной системы. Если большой расход газа окажется финансово затруднительным, мероприятия оказываются нерентабельными.
Расчет расхода газа
Как правило, измерение расхода газа производят непосредственно, когда получают счет за полученное топливо. И только в том случае, если сумма большая, начинают учитывать потребление газа.
На сегодняшний день разработаны и внедрены методы, с помощью которых, как на этапе проектирования, так и в уже построенном доме, можно рассчитать расход газа. К примеру, на отопление дома 200 м 2 . Исходя из полученных результатов, проводят мониторинг системы отопления и планируют сокращение расходов для поддержания комфортной атмосферы в доме.
В целом, совершить расчет потребления газа можно за месяц или же за целый период пользования системой элементарным способом. Необходимо взять показания в начале и в конце текущего месяца, сложить и поделить на два. Среднее арифметическое число и есть ваш расход.
Однако иногда возникает потребность узнать, сколько кубов газа будет потрачено в будущем, когда вы еще только планируете стройку. Для этого следует остановить свой выбор на экономичном и выгодном оборудовании для отопления. Которое плюс ко всему должно быть оснащено эффективным энергоносителем.
Именно поэтому особую важность имеет вопрос, как верно рассчитать и произвести в будущем учет расхода газа на обогрев всей площади дома. Существует несколько способов и методов расчета.
Методика расчета для природного газа
Рассчитать потребление природного газа с целью отопления довольно просто. Показатель равен половине мощности инсталлированного котла. Производители для характеристики мощности котла, отапливаемого с помощью газа указывают самый низкий показатель температуры. Эти действия являются логичными. Даже в самый сильный мороз дома должно быть максимально комфортно и тепло.
Следовательно, рассчитывать расход газа на человека только по максимально высокому значению является неправильным. В наших широтах в основном температура существенно выше. Что указывает на сжигания топлива в разы меньше. В связи с этим, за измеритель расхода газа берут среднее число, равное 50% от теплопотерь или же мощности котла.
Зная все необходимые нормы потребления газа, можно произвести все расчеты самостоятельно.
Считаем расход газа по теплопотерям
В том случае, когда еще не приобретен котел и все необходимое оборудование, но перед Вами стоит задача рассчитать стоимость, можно воспользоваться несколькими способами. Оптимальным будет расчет от общих теплопотерь всего дома. По всей видимости, точный показатель уже известен. Следовательно, воспользуемся следующей методикой: половина от ОТП плюс десятая часть на обеспечение ГВС и плюс 10% на вывод тепловой энергии через вентиляцию. Полученный показатель будет являться средним расходом в час, единица измерения кВт/ч.
Суточный расход узнать можно, умножив показатель затраты в час на 24, в месяц логично на 30 (количество дней). А вот годовой расход газа можно рассчитать, умножив на количество месяцев, в течение которых производилось отопление дома. Имея представления об удельной теплоте сгорания газа, переводим значение в кубометры. Полученную сумму множим на стоимость газа. Как результат, Вы увидите ваши затраты на обогрев здания.
Пример расчета
В качестве примера, приведем калькулятор расчета расхода теплопотери равной 20 кВт/ч. Приступим к подсчетам:
Показатель средней потребности в тепле в час составляет – 9 кВт/ч сюда прибавляем 2,0 кВт/ч и еще раз 2,0 кВт/ч, получаем 13 кВт/ч.
Для расчета потребления тепла в сутки возьмем наш часовой показатель, это – 13 кВт/ч и умножим на количество часов в сутках, т.е. на 24. Получаем суточный показатель – 312 кВт.
А вот для расчета тепла в месяц: 312 кВт умножим на 30 суток и получим число 9360 кВт. Как видим, все просто. Однако для учета фактического расчета необходимо принимать во внимание и тип горелки. Принято считать, что моделируемое оборудование отличаются повышенной экономичностью.
Затем Вам необходимо вычислить кубометры. В том случае, когда используется газификация природным газом, расход топлива будет разделен на показатель отопления в 60 минут: 13,0 кВт/ч делим на 9,3 кВт/ч и получаем 1,39 кубических метров час. Где расчетный коэффициент 9,3 кВт/ч – это удельная теплоемкость сгорания газа.
Подобным образом рассчитывается требуемое количество газа любого типа. Главное указать в расчете теплоемкость конкретного топлива. Последовательно считаем далее:
- дневной расход умножаем на количество часов в сутках: 1,53 кубометров * 24 = 36,72 м 3 в день;
- месячный расход: 36,72 м 3 /день умножить на 30 суток равно 1101,6 м 3 в месяц;
- примерный годовой расход топлива аналогично умножаем на количество месяцев, когда задействовано отопительное оборудование.
Помните, что все подсчеты весьма приблизительные. Многое зависит от температуры за окном. Показатель всегда будет варьироваться в зависимости от того, насколько холодно на улице. В период самых сильных морозов, естественно, потребление усилится. Однако, средний показатель не будет кардинально отличаться от приведенных выше расчетов.
Расчет по мощности котла
В том случае, когда Вы имеете в наличие показатель рассчитанной мощности вашего котла, производимые подсчеты значительно упрощаются. В показатель мощности включены все погрешности и запасы на вентиляцию и ДВС. Следовательно, стоит взять половину значения расчетной мощности и посчитать суточное, месячное или сезонное потребление. Все подсчитывается аналогично вышеуказанному способу.
Для иллюстрации возьмем котел с проектной мощностью 32 кВт. Как мы помним, следует принять в расчет только половину значения: 16. Данный показатель является средней необходимостью в тепле за один час.
Для того чтобы определить расход потребления газа в час, разделим значение на способность выработки тепла. Это значит, нашу величину равную 16 делим на 9,3 кВт/ч и получаем 1,72 м 3 . Затем просчитываем остальные значения:
- расход в день: умножаем показатель 50% на количество часов в сутках. 16 кВт/ч * 24 равно 384 кВт. А при расчете на количество газа – 1,72 кубических метра умножаем на 24 и получаем 41,28 метра в кубе.
- 30-и дневный месячный расчет: 384 кВт множим на 30 и видим сумму 11 520 м 3 . Расход в кубометрах составит 1 238,4 м 3 .
Не забудьте учесть погрешность котла, равную 10%. Итоговое значение расхода в месяц на счетчике составит 1362,4 кубометра. Пример расчета гораздо проще и яснее, т.к. нет столько цифр, однако принцип сохраняется аналогичный.
По квадратуре
Расчеты по квадратуре здания являются самыми приблизительными из всех. Делятся на два вида:
- По нормам СНиПа, где на подачу тепла в 1 метр в квадрате в средней полосе РФ расходуется около 80 Вт/м 2 . Однако подобный показатель применим только в том случае, если при постройке дома соблюдены полностью все требования. Исключительно верно проложен трубопровод, здание имеет высокий уровень утепления.
- В расчет берутся средние показатели. Тут также есть два пункта. Первый – при качественно хорошем утеплении требуется объем 3 куба материала на один квадратный метр площади помещения. Второй вариант – потребление газа при среднем качестве утеплительного материала равно 5 кубам на один метр в квадрате.
Любой человек, который строит свой дом, должен знать качество утеплителя. Следовательно, возможно самостоятельно просчитать потребление с учетом нормы расхода газа на отопление частного дома. Для приблизительного расчета в качестве образца возьмем здание площадью 100 квадратов и среднем утеплении. Путем несложных просчетов получаем расход в 500 м 3 на обогрев дома.
Если рассчитать подобный показатель для дома 150 м 2 значение будет равно 700-750 метров в кубе за 30 дней. Для постройки в 200 квадратных метров – максимально 1000 м 3 топлива. Стоит еще раз отметить, все расчеты и показатели являются примерными, т.к. конечный расчет производится с учетом многих фактических данных.
Расчет расхода газа
Расчет расхода газа на отопление дома можно сделать по следующей формуле:
\[ V=\frac{Q}{\frac{q*КПД}{100}}. \]
В приведенной расчетной формуле буквы имеют следующее значение:
Значение q, которое расположено в знаменателе формулы – это калорийность расходного горючего материала. Принимается значение 8 кВт/м³;
V – какой объем газа расходуется при отоплении помещения;
КПД – это коэффициент полезного действия при сжигании топлива, он всегда обозначается в процентах;
Q – это величина нагрузки на отопление помещения с площадью 150 м 2 .
Пример расчета
В приведенном примере предложено жилое помещение, площадь которого составляет 150 квадратных метров, а величина нагрузки составляет 15 киловатт. Все расчеты расхода газа на отопление приведены относительно данных величин. Обогревать здание будет установка, которая имеет камеру закрытого типа, а КПД составляет 92%.
При самых сильных возможных морозах на улице, расход газа за шестьдесят минут, т.е. один час активной работы котла будет составлять 2,04 м³/ч. Все расчеты произведены по формуле, приведенной в начале заголовка. А за одни сутки расход газа на отопление дома площадью 150 м² будет равняться 2,04*24=48,96 кубических метров. Подсчеты произведены для северных широт нашей страны и с учетом максимально возможных морозов. Т.е. если говорить более профессиональным языком, произведен расчет .
Во время отопительного сезона температура окружающей среды может отличаться в зависимости от того, в каком регионе живет субъект. Температура может опускаться до -25ºС, а местами и до -40ºС. Поэтому средний расход будет значительно меньше, чем мы рассчитали, и будет в районе 25 кубических метров в сутки.
Получается, что за один месяц отопительного сезона турбированный котел, который установлен и применяется для обогрева жилого помещения, находящегося в средних широтах России, площадью 150 метров кубических, истратит 25*30=750 кубических метров газа. Таким же нехитрым способом с использованием формул можно вычислить потребление газа для помещений других размеров.
Пример расчета расхода сжиженного газа
Большая часть современного отопительного оборудования разработана и работает таким образом, чтобы сжигать газ и отапливать помещение без замены горелки. Поэтому людям будет интересно рассмотреть расходы пропан-бутана, который поставляется населению в или . Данная информация, в частности все расчеты, будут интересны тому сегменту населения, которые хотят установить автономное газовое отопление помещения ввиду отсутствия магистрального горючего и автономного газоснабжения.
Чтобы произвести расчет помещения, требуется добавить значение теплотворной способности данного вида горючего материала. При этом необходимо помнить, что все объемы природного газа рассчитываются либо в метрах кубических, либо в литрах, а сжиженного в килограммах, которые в дальнейшем необходимо перевести уже в литры.
Теплота сгорания сжиженного газа будет равняться величине 12,8 кВт на один килограмм. Эта величина равняется 46 мегаджоулям на один килограмм. В итоге благодаря формуле мы получаем показатель в 0,42 килограмма за час. Это при условии, что мы использовали котел с КПД 92 %, т.е. как и в приведенном примере выше\(\frac{5}{12,8*0,92}. \)
Один литр сжиженного газа пропан-бутан имеет массу в 540 грамм. Если перевести данное значение в литры, то мы получаем значение в 0,78 литра сжиженного газа. Если умножить данное значение на 24, то мы получим показатель за одни сутки, и он будет равняться 18,7 литра. Как показывает учет расхода газа, в месяц мы получим значение в размере 561 литр. Это значение для помещения площадью в 100 квадратных метров. Как показывает наш расходомер что при площади здания 200 метров квадратных, расход будет составлять 1122 литра, а при площади дома 300 м 2 объем составит 1683 литра.
Как уменьшить расход газа
Так как же в частном доме во время отопительного сезона? Данным вопросом задаются многие, кто проживает в частных домах. Существует несколько различных методов, которые в совокупности значительно сократят потребление горючего материала без снижения температуры в доме. Небольшие траты помогут сэкономить значительную сумму денег, поскольку все мероприятия в итоге будут полезны на протяжении не одного года, а долгих лет.
Утепление чердачного перекрытия и кровли
Утепление чердака является первостепенной мерой, которая значительно повышает теплоизоляцию жилого помещения. Для данных мероприятий существует несколько вариантов утеплительного материала. Кстати, утепленный чердак дает возможность ночевать в нем даже зимой, а это значительное увеличение жилой площади с низким уровнем расходов.
Сами работы по утеплению проводятся в несколько этапов. Первое, что нужно сделать, установить гидроизоляцию и вентиляцию крыши. Устанавливать ее необходимо с учетом перекрытия крыши. Делать это необходимо с внутренней стороны чердачного помещения. Данная технология защищает саму конструкцию от появления плесени, прогнивания дерева (например, брусьев и досок).
Также гидроизоляция защищает крышу от возможного попадания снега либо дождевой воды. Для правильного и качественного утепления чердачного помещения используют такие материалы как минеральная вата и специальная пароизоляционная фольга. Плюс для работ необходимы различные расходные материалы и крепежи. Т.е. гвозди (можно использовать саморезы), проволока, сшиватели.
Минеральную вату используют чаще всего для утепления чердака. Она бывает нескольких видов. Самые часто используемые варианты – каменная и стекловата. Иногда применяют специальные плиты из волокон деревьев, либо пенополистирол.
Материалы лучше использовать гибкие и эластичные, поскольку они упрощают процесс монтажа.
Важно
Самое важно, что необходимо запомнить при выборе утеплительных материалов, они должны выдерживать два важнейшие факторы риска – это повышение температуры и возникновение влажности. Поэтому многие профессионалы рекомендуют использовать материал пеноплекс. Он немного дороже, чем остальные, но выдерживает высокие нагрузки, отлично справляется с факторами риска, а также имеет высокий срок эксплуатации.
Учитывая наш климат и резкие перепады температур в любое время года, минимальный слой пеноплекса, который монтируется на чердак, с целью утепления крыши, должен составлять 25 миллиметров. Самая подходящая же толщина будет в районе 100 миллиметров.
Иногда для утепления крыши используют и плиты из пенопласта. Данный материал имеет наименьшую цену, но в тоже время, он очень хрупкий и имеет меньший срок эксплуатации.
В последнее время популярностью пользуется утеплительная пена. Она довольно легко монтируется и не требует специальных навыков. Пена просто подается из шланга, ее необходимо равномерно нанести на всю площадь чердачного помещения. Плюсами такого материала является то, что она закупоривает всевозможные щели.
Утепление полов
Утепление полов предотвращает поступление холода из подвала, а также способствует улучшению теплоизоляции дома. Чтобы правильно его утеплить необходимо, подобрать материал. Современные производители изобилуют своими предложениями. Самыми популярными, из которых, являются: пенополистирол, пеноплекс, минеральная вата (делится на каменную и стекловату), маты изо льна, наливные полы, пробковый утеплитель, пенопласт.
Утеплители в свою очередь делятся на натуральные и синтетические. К первым относят пробковое дерево, лён, опилки, целлюлоза. Все остальные являются синтетическими, либо как еще называются искусственные.
По виду материалов они могут быть плиточными, наливными, насыпными, рулонные и напыляемые. От каждого конкретного вида зависит и технология установки.
Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы. Однако все они отлично справляются со своей основной задачей. Перед работами необходимо учесть все факторы. Уровень над землей, глубина подвала и др., чтобы максимально теплоизолировать пол.
Замена окон
Замена окон помогает значительно улучшить теплоизоляцию жилого помещения, а значит, и сократить потребление отопительного материала. Стоит использовать стеклопакеты. Кстати с таким видом окон сами рамы могут быть как деревянные, так и пластиковые.
Отлично справляются с поставленной задачей и металлопластиковые энергосберегающие. Количество стеклопакетов должно быть минимум три, т.е. двухкамерные. Однокамерные же (окна с двумя стеклами) нельзя использовать в жилом помещении, поскольку стекла будут промерзать и выпадает конденсат.
Если же у вас нет возможности экстренно сменить окна, можно просто теплоизолировать ваши. Для этого используются утеплительные материалы. Например вата, либо поролон. Благо на сегодняшний день рынок представлен огромным выбором подобного рода продукции.
Также можно поменять и двери, что тоже поспособствует улучшению теплоизоляции и снижению количества отопительного материала.
Утепление стен
Утеплять стены дома – это одно из первых мероприятий, которые нужно проводить для улучшения теплоизоляции (наравне с утеплением крыши и чердака). Стены нужно утеплять со стороны улицы. Для этого используют плиты минеральной ваты либо пенопласта. Толщину материалов требуется использовать с учетом температур в зимний период, т.е. от широты, в которой вы проживаете. Оптимальная толщина утеплителя от 6 до 10 см.
В том случае, когда вы строите дом по качественному и продуманному плану, существует возможность заранее просчитать расход топлива. Однако, если дом уже построен оптимальным способом будет обращение к профессионалам с целью подсчета. Специалист не только грамотно сделаете свою работу, но и посоветует возможные способы экономии.
Владельцы средних и больших коттеджей должны планировать затраты на содержание жилья. Поэтому часто возникает задача вычислить расход газа на отопление дома 200 м 2 или большей площади. Оригинальная архитектура обычно не позволяет воспользоваться методом аналогий и найти уже готовые расчеты.
Тем не менее, нет необходимости платить деньги за решение этой задачи. Все вычисления можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся знания некоторых нормативных актов, а также понимание физики и геометрии на школьном уровне.
Мы поможем разобраться в этом насущном для домашнего экономиста вопросе. Подскажем, по каким формулам производятся вычисления, какие характеристики нужно знать для получения результата. В представленной нами статье приведены примеры, на основании которых проще будет сделать собственный расчет.
Для того чтобы определить количество энергии, которую теряет дом, необходимо знать климатические особенности местности, теплопроводность материалов и нормы вентиляции. А чтобы рассчитать нужный объем газа достаточно знать его теплотворность. Самое главное в этой работе – внимательность к деталям.
Отопление здания должно компенсировать потери тепла, которые происходят по двум основным причинам: утечки тепла по периметру дома и приток холодного воздуха через систему вентиляции. Оба эти процесса описываются математическими формулами, по которым можно самостоятельно провести расчеты.
Теплопроводность и термическое сопротивление материала
Любой материал может проводить тепло. Интенсивность его передачи выражается посредством коэффициента теплопроводности λ (Вт / (м × °C)). Чем он ниже, тем лучше защищено зимой строение от промерзания.
От теплопроводности материала, из которого будет построен дом, зависят расходы на отопление. Особенно это важно для “холодных” регионов страны
Однако строения могут быть сложены или утеплены материалом различной толщины. Поэтому при практических расчетах используют коэффициент сопротивления теплопередаче:
R (м 2 × °С / Вт)
Он связан с теплопроводностью следующей формулой:
R = h / λ,
где h – толщина материала (м).
Пример. Определим коэффициент сопротивления теплопередаче разных по ширине газобетонных блоков марки D700 при λ = 0.16:
- ширина 300 мм: R = 0.3 / 0.16 = 1.88;
- ширина 400 мм: R = 0.4 / 0.16 = 2.50.
Для и оконных блоков может быть приведен как коэффициент теплопроводности, так и коэффициент сопротивления теплопередаче.
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких материалов, то при определении коэффициента сопротивления теплопередаче всего “пирога” суммируют коэффициенты отдельных его слоев.
Пример. Стена построена из газобетонных блоков (λ b = 0.16), толщиной 300 мм. Снаружи она утеплена (λ p = 0.03) толщиной 50 мм, а изнутри обшита вагонкой (λ v = 0.18), толщиной 20 мм.
Существуют таблицы для различных регионов, в которых прописаны минимальные значения суммарного коэффициента теплопередачи для периметра дома. Они носят рекомендательный характер
R = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.
Вкладом слоев, которые малозначимы по параметру “теплосбережение”, можно пренебречь.
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Теплопотери Q (Вт) через однородную поверхность можно рассчитать следующим образом:
Q = S × dT / R,
- S – площадь рассматриваемой поверхности (м 2);
- dT – разница температуры между воздухом внутри и снаружи помещения (°С);
- R – коэффициент сопротивления теплопередаче поверхности (м 2 * °С / Вт).
Для определения суммарного показателя всех теплопотерь выполняют следующие действия:
- выделяют участки, которые однородны по коэффициенту сопротивления теплопередаче;
- высчитывают их площади;
- определяют показатели термического сопротивления;
- проводят расчет теплопотерь для каждого из участков;
- суммируют полученные значения.
Пример. Угловая комната 3 × 4 метра на верхнем этаже с холодным чердачным помещением. Чистовая высота потолка – 2.7 метра. Есть 2 окна, размерами 1 × 1.5 м.
Найдем теплопотери через периметр при температуре воздуха внутри “+25 °С “, а снаружи – “–15 °С”:
- Выделим однородные по коэффициенту сопротивления участки: потолок, стена, окна.
- Площадь потолка S п = 3 × 4 = 12 м 2 . Площадь окон S о = 2 × (1 × 1.5) = 3 м 2 . Площадь стен S с = (3 + 4) × 2.7 – S о = 29.4 м 2 .
- Коэффициент термического сопротивления потолка слагается из показателя перекрытия (доска толщиной 0.025 м), утеплителя (плиты минваты толщиной 0.10 м) и деревянного пола чердака (дерево и фанера с общей толщиной 0.05 м): R п = 0.025 / 0.18 + 0.1 / 0.037 + 0.05 / 0.18 = 3.12. Для окон значение берут из паспорта двухкамерного стеклопакета: R о = 0.50. Для стены, сложенной как в предыдущем примере: R с = 3.65.
- Q п = 12 × 40 / 3.12 = 154 Вт. Q о = 3 × 40 / 0.50 = 240 Вт. Q с = 29.4 × 40 / 3.65 = 322 Вт.
- Общие теплопотери модельной комнаты через ограждающие конструкции Q = Q п + Q о + Q с = 716 Вт.
Вычисление по приведенным формулам дает хорошее приближение при условии соответствия материала заявленным теплопроводным качествам и отсутствии ошибок, которые могут быть допущены при строительстве. Также проблемой может быть старение материалов и конструкции дома в целом.
Типовая геометрия стен и крыш
Линейные параметры (протяженность и высоту) конструкции при определении теплопотерь принято брать внутренние, а не внешние. То есть при расчете теплоотдачи через материал учитывают площадь соприкосновения теплого, а не холодного воздуха.
Обсчитывая внутренний периметр необходимо учесть и толщину межкомнатных перегородок. Легче всего это сделать по плану дома, который обычно нанесен на бумагу с масштабной сеткой
Таким образом, например, при габаритах дома 8 × 10 метров и толщине стены 0.3 метра, внутренний периметр P внут = (9.4 + 7.4) × 2 = 33.6 м, а внешний P внеш = (8 + 10) × 2 = 36 м.
Межэтажное перекрытие обычно имеет толщину от 0.20 до 0.30 м. Поэтому высота двух этажей от пола первого до потолка второго извне будет равна H внеш = 2.7 + 0.2 + 2.7 = 5.6 м. Если же сложить только чистовую высоту, то получится меньшее значение: H внут = 2.7 + 2.7 = 5.4 м. Межэтажное перекрытие, в отличие от стен, не несет функции утепления, поэтому для расчетов нужно брать H внеш .
Для двухэтажных домов с размерами около 200 м 2 разница между площадью стен внутри и снаружи составляет от 6 до 9%. Аналогично по внутренним размерам учитывают геометрические параметры крыши и перекрытий.
Расчет площади стен для простых по геометрии коттеджей элементарен, так как фрагменты состоят из прямоугольных участков и фронтонов чердачных и мансардных помещений.
Фронтоны мансард и чердаков в большинстве случаев имеют форму треугольника или симметричного по вертикали пятиугольника. Рассчитать их площадь достаточно просто
При вычислении теплопотерь через крышу в большинстве случаев достаточно применить формулы для нахождения площадей треугольника, прямоугольника и трапеции.
Наиболее популярные формы крыш частных домов. Измеряя их параметры, нужно помнить, что в расчеты подставляют внутренние размеры (без карнизных свесов)
Площадь уложенной кровли нельзя брать при определении теплопотерь, так как она идет и на свесы, которые не учитывают в формуле. Кроме того, часто материал (например, толь или профилированный оцинкованный лист) размещают с небольшим перехлестом.
Прямоугольная геометрия окон также не вызывает проблем при расчетах. Если же стеклопакеты имеют сложную форму, то их площадь можно не вычислять, а узнать из паспорта изделия.
Теплопотери через пол и фундамент
Вычисление теплопотерь в грунт через пол нижнего этажа, как и через стены и пол подвала, считают по правилам, прописанным в Приложении “E” СП 50.13330.2012. Дело в том, что скорость распространения тепла в земле гораздо ниже, чем в атмосфере, поэтому грунты тоже можно условно отнести к утеплительному материалу.
Но так как им свойственно промерзание, то участок пола делят на 4 зоны. Ширина первых трех – 2 метра, а к четвертой относят оставшуюся часть.
Зоны теплопотерь пола и цокольного этажа повторяют форму периметра фундамента. Основные теплопотери будут идти через зону №1
Для каждой зоны определяют коэффициент сопротивления теплопередаче, который добавляет грунт:
- зона 1: R 1 = 2.1;
- зона 2: R 2 = 4.3;
- зона 3: R 3 = 8.6;
- зона 4: R 4 = 14.2.
Если , то для определения общего коэффициента термического сопротивления складывают показатели утеплителя и грунта.
Пример. Пусть у дома с внешними размерами 10 × 8 м и толщиной стен 0.3 метра есть цокольный этаж, глубиной 2.7 метра. Его потолок расположен на уровне земли. Нужно рассчитать теплопотери в грунт при внутренней температуре воздуха “+25 °С”, а наружной – “–15 °С”.
Пусть стены выполнены из ФБС-блоков, толщиной 40 см (λ ф = 1.69). Изнутри они обшиты доской, толщиной 4 см (λ д = 0.18). Пол подвала залит керамзитобетоном, толщиной 12 см (λ к = 0.70). Тогда коэффициент термического сопротивления стен цоколя: R с = 0.4 / 1.69 + 0.04 / 0.18 = 0.46, а пола R п = 0.12 / 0.70 = 0.17.
Внутренние размеры дома будут равны 9.4 × 7.4 метра.
Схема разделения подвала на зоны для решаемой задачи. Вычисление площадей при такой простой геометрии сводится к определению сторон прямоугольников и их умножения
Вычислим площади и коэффициенты сопротивления теплопередаче по зонам:
- Зона 1 идет только по стене. Имеет периметр, равный 33.6 м, а высоту – 2 м. Поэтому S 1 = 33.6 × 2 = 67.2. R з1 = R с + R 1 = 0.46 + 2.1 = 2.56.
- Зона 2 по стене. Имеет периметр, равный 33.6 м, а высоту – 0.7 м. Поэтому S 2 c = 33.6 × 0.7 = 23.52. R з2с = R с + R 2 = 0.46 + 4.3 = 4.76.
- Зона 2 по полу. S 2п = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R з2п = R п + R 2 = 0.17 + 4.3 = 4.47.
- Зона 3 идет только по полу. S 3 = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R з3 = R п + R 3 = 0.17 + 8.6 = 8.77.
- Зона 4 идет только по полу. S 4 = 2.8 × 0.8 = 2.24. R з4 = R п + R 4 = 0.17 + 14.2 = 14.37.
Теплопотери цокольного этажа Q = (S 1 / R з1 + S 2 c / R з2с + S 2п / R з2п + S 3 / R з3 + S 4 / R з4 ) × dT = (26.25 + 4.94 + 8.26 + 3.47 + 0.16) × 40 = 1723 Вт.
Учет неотапливаемых помещений
Часто при расчете теплопотерь возникает ситуация, когда в доме есть неотапливаемое, но утепленное помещение. В этом случае перенос энергии происходит за два этапа. Рассмотрим эту ситуацию на примере чердака.
В утепленном, но не обогреваемом чердачном помещении, в холодный период времени устанавливается температура выше, чем на улице. Это происходит по причине передачи тепла через межэтажное перекрытие
Основная проблема заключается в том, что площадь перекрытия между чердаком и верхним этажом отличается от площади крыши и фронтонов. В этом случае необходимо воспользоваться условием баланса теплопередачи Q 1 = Q 2 .
Его можно также записать следующим способом:
K 1 × (T 1 – T #) = K 2 × (T # – T 2),
- K 1 = S 1 / R 1 + … + S n / R n для перекрытия между теплой частью дома и холодным помещением;
- K 2 = S 1 / R 1 + … + S n / R n для перекрытия между холодным помещением и улицей.
Из равенства теплопередачи находим температуру, которая установится в холодном помещении при известных значениях в доме и на улице. T # = (K 1 × T 1 + K 2 × T 2 ) / (K 1 + K 2 ). После этого подставим значение в формулу и найдем теплопотери.
Пример. Пусть внутренний размер дома 8 х 10 метров. Угол крыши – 30°. Температура воздуха в помещениях “+25 °С”, а снаружи – “–15 °С “.
Коэффициент термического сопротивления потолка рассчитываем как в примере, приведенном в разделе расчета теплопотерь через ограждающие конструкции: R п = 3.65. Площадь перекрытия равна 80 м 2 , поэтому K 1 = 80 / 3.65 = 21.92.
Площадь крыши S 1 = (10 × 8) / cos (30) = 92.38. Коэффициент термического сопротивления считаем, учитывая толщину дерева (обрешетка и отделка – 50 мм) и минваты (10 см): R 1 = 2.98.
Площадь окна для фронтона S 2 = 1.5. Для обыкновенного двухкамерного стеклопакета термосопротивление R 2 = 0.4. Площадь фронтона рассчитаем по формуле: S 3 = 8 2 × tg (30) / 4 – S 2 = 7.74. Коэффициент сопротивления теплопередаче такой же, как и у крыши: R 3 = 2.98.
Теплоотдача через окна составляет значительную часть всех потерь энергии. Поэтому в регионах с холодными зимами следует выбирать “теплые” стеклопакеты
Рассчитаем коэффициент для крыши (не забыв, что количество фронтонов – два):
K 2 = S 1 / R 1 + 2 × (S 2 / R 2 + S 3 / R 3 ) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.
Вычислим температуру воздуха в чердачном помещении:
T # = (21.92 × 25 + 43.69 × (–15)) / (21.92 + 43.69) = –1.64 °С.
Подставим полученное значение в любую из формул расчета теплопотерь (при условии баланса они равны) и получим искомый результат:
Q 1 = K 1 × (T 1 – T # ) = 21.92 × (25 – (–1.64)) = 584 Вт.
Охлаждение через вентиляцию
Систему вентиляции устанавливают для поддержания нормального микроклимата в доме. Это приводит к затоку холодного воздуха в помещение, что также необходимо учитывать при расчете теплопотерь.
Требования к объему вентиляции прописаны в нескольких нормативных документах. При проектировании внутридомовой системы коттеджа прежде всего нужно учитывать требования §7 СНиП 41-01-2003 и §4 СанПиН 2.1.2.2645-10.
Так как общепринятой единицей измерения теплопотерь служит ватт, то теплоемкость воздуха c (кДж / кг ×°С) необходимо привести к размерности “Вт × ч / кг × °С”. Для воздуха на уровне моря можно принять значение c = 0.28 Вт × ч / кг ×°С.
Так как объем вентиляции измеряется в кубометрах в час, то также необходимо знать плотность воздуха q (кг / м 3). При нормальном атмосферном давлении и средней влажности это значение можно принять q = 1.30 кг / м 3 .
Бытовая вентиляционная установка с рекуператором. Заявленный объем, который она пропускает, дается с небольшой погрешностью. Поэтому точно высчитывать плотность и теплоемкость воздуха на местности до сотых долей не имеет смысла
Расход энергии на компенсацию теплопотерь в результате вентиляции можно рассчитать по следующей формуле:
Q = L × q × c × dT = 0.364 × L × dT,
- L – расход воздуха (м 3 / ч);
- dT – разница температуры между комнатным и поступающим воздухом (°С).
Если холодный воздух поступает в дом напрямую, то:
dT = T 1 – T 2 ,
- T 1 – температура внутри помещения;
- T 2 – температура на улице.
Но для больших объектов в систему вентиляции обычно (теплообменник). Он позволяет значительно сэкономить энергоресурсы, так как частичный нагрев поступающего воздуха происходит за счет температуры выходящего потока.
Эффективность таких устройств измеряется в их КПД k (%). В этом случае предыдущая формула примет вид:
dT = (T 1 – T 2) × (1 – k / 100).
Расчет расхода газа
Зная , можно достаточно просто вычислить необходимый расход природного или сжиженного газа для отопления дома площадью 200 м 2 .
На количество выделяемой энергии, кроме объема топлива, влияет его теплота сгорания. Для газа этот показатель зависит от влажности и химического состава подаваемой смеси. Различают высшую (H h ) и низшую (H l ) теплотворность.
Низшая теплота сгорания у пропана меньше чем у бутана. Поэтому, чтобы точно определить теплотворность сжиженного газа нужно знать процентное соотношение этих компонентов в подаваемой к котлу смеси
Чтобы рассчитать объем топлива, которого гарантированно хватит для отопления, в формулу подставляют значение низшей теплотворности, которое можно узнать у поставщика газа. Стандартная единица измерения теплотворности – “мДж / м 3 ” или “мДж / кг”. Но так как единицы измерения и мощности котлов и теплопотерь оперируют с ваттами, а не джоулями, то необходимо выполнить преобразование, учитывая, что 1 мДж = 278 Вт × ч.
Если значение низшей теплотворности смеси неизвестно, то допустимо взять следующие осредненные цифры:
- для природного газа H l = 9.3 кВт × ч / м 3 ;
- для сжиженного газа H l = 12.6 кВт × ч / кг.
Еще один показатель, необходимый для расчетов – КПД котла K . Обычно его измеряют в процентах. Окончательная формула расхода газа за период времени E (ч) имеет следующий вид:
V = Q × E / (H l × K / 100).
Период, когда включают централизованное отопление в домах, определяют по среднесуточной температуре воздуха.
Если на протяжении последних пяти дней она не превышает “+ 8 °С”, то согласно Постановлению Правительства РФ № 307 от 13.05.2006, подача тепла в дом должна быть обеспечена. Для частных домов с автономным обогревом при расчете потребления топлива также оперируют этими цифрами.
Точные данные о количестве суток с температурой не выше “+ 8 °С” для местности, где построен коттедж, можно узнать в местном отделении Гидрометцентра.
Если дом расположен близко к крупному населенному пункту, то проще воспользоваться табл. 1. СНиП 23-01-99 (столбец № 11). Умножив это значение на 24 (часа в сутки) мы получим параметр E из уравнения расчета расхода газа.
По климатическим данным из табл. 1 СНиП 23-01-99 проводят расчеты строительные организации для определения теплопотерь зданий
Если объем притока воздуха и температура внутри помещений будут постоянными (или с незначительными колебаниями), то теплопотери и через ограждающие конструкции и по причине вентиляции помещений будут прямо пропорциональны температуре наружного воздуха.
Поэтому за параметр T 2 в уравнениях расчета теплопотерь можно взять значение из столбца № 12 табл. 1. СНиП 23-01-99.
Пример для коттеджа на 200 м 2
Рассчитаем расход газа для коттеджа возле г. Ростов-на-Дону. Продолжительность периода отопления: E = 171 × 24 = 4104 ч. Средняя уличная температура T 2 = – 0.6 °С. Желательная температура в доме: T 1 = 24 °С.
Двухэтажный коттедж с неотапливаемым гаражом. Общая площадь – около 200 м2. Стены дополнительно не утеплены, что допустимо для климата Ростовской области
Шаг 1. Рассчитаем теплопотери через периметр без учета гаража.
Для этого выделим однородные участки:
- Окна. Всего есть 9 окон размером 1.6 × 1.8 м, одно окно размером 1.0 × 1.8 м и 2.5 круглых окна площадью 0.38 м 2 каждое. Общая площадь окон: S окна = 28.60 м 2 . По паспорту изделий R окна = 0.55. Тогда Q окна = 1279 Вт.
- Двери. Есть 2 утепленные двери размером 0.9 х 2.0 м. Их площадь: S двери = 3.6 м 2 . По паспорту изделия R двери = 1.45. Тогда Q двери = 61 Вт.
- Глухая стена. Участок “АБВГД”: 36.1 × 4.8 = 173.28 м 2 . Участок “ДА”: 8.7 × 1.5 = 13.05 м 2 . Участок “ДЕЖ”: 18.06 м 2 . Площадь фронтона крыши: 8.7 × 5.4 / 2 = 23.49. Итого, площадь глухой стены: S стена = 251.37 – S окна – S двери = 219.17 м 2 . Стены сложены из газобетона толщиной 40 см и пустотелого облицовочного кирпича. R стены = 2.50 + 0.63 = 3.13. Тогда Q стены = 1723 Вт.
Суммарные теплопотери через периметр:
Q перим = Q окна + Q двери + Q стены = 3063 Вт.
Шаг 2. Вычислим теплопотери через крышу.
Утеплителем служит сплошная обрешетка (35 мм), минвата (10 см) и вагонка (15 мм). R крыши = 2.98. Площадь крыши над основным корпусом: 2 × 10 × 5.55 = 111 м 2 , а над котельной: 2.7 × 4.47 = 12.07 м 2 . Итого S крыши = 123.07 м 2 . Тогда Q крыши = 1016 Вт.
Шаг 3. Рассчитаем теплопотери через пол.
Зоны для отапливаемого помещения и гаража нужно рассчитать отдельно. Площадь можно определить точно по математическим формулам, а можно и с применением векторных редакторов типа Corel Draw
Сопротивление теплопередаче оказывают доски чернового настила и фанера под ламинат (5 см в сумме), а также базальтовый утеплитель (5 см). R пола = 1.72. Тогда теплопотери через пол будут равны:
Q пол = (S 1 / (R пол + 2.1) + S 2 / (R пол + 4.3) + S 3 / (R пол + 2.1)) × dT = 546 Вт.
Шаг 4. Вычислим теплопотери через холодный гараж. Его пол не утеплен.
Из обогреваемого дома тепло проникает двумя путями:
- Через несущую стену. S 1 = 28.71, R 1 = 3.13.
- Через кирпичную перегородку с котельной. S 2 = 11.31, R 2 = 0.89.
Получим K 1 = S 1 / R 1 + S 2 / R 2 = 21.88.
Из гаража наружу тепло выходит следующим образом:
- Через окно. S 1 = 0.38, R 1 = 0.55.
- Через ворота. S 2 = 6.25, R 2 = 1.05.
- Через стену. S 3 = 19.68, R 3 = 3.13.
- Через крышу. S 4 = 23.89, R 4 = 2.98.
- Через пол. Зона 1. S 5 = 17.50, R 5 = 2.1.
- Через пол. Зона 2. S 6 = 9.10, R 6 = 4.3.
Получим K 2 = S 1 / R 1 + … + S 6 / R 6 = 31.40
Вычислим температуру в гараже при условии баланса передачи тепла: T # = 9.2 °С. Тогда теплопотери будут равны: Q гараж = 324 Вт.
Шаг 5. Рассчитаем потери тепла в результате вентиляции.
Пусть высчитанный объем вентиляции для такого коттеджа с проживанием в нем 6 человек равен 440 м 3 /час. В системе установлен рекуператор с КПД 50%. При таких условиях потери тепла: Q вент = 1970 Вт.
Шаг. 6. Определим суммарные теплопотери, сложив все локальные значения: Q = 6919 Вт.
Шаг 7. Вычислим объем газа, необходимый для обогрева модельного дома в зимний период при КПД котла 92%:
- Природный газ. V = 3319 м 3 .
- Сжиженный газ. V = 2450 кг.
После расчетов можно проанализировать финансовые затраты на обогрев и целесообразность вложений, направленных на уменьшение теплопотерь.
Выводы и полезное видео по теме
Теплопроводность и сопротивление теплопередаче материалов. Правила расчета для стен, крыши и пола:
Наиболее сложная часть расчетов по определению необходимого для отопления объема газа – нахождение теплопотерь обогреваемого объекта. Здесь в первую очередь нужно внимательно отнестись к геометрическим вычислениям.
Если же финансовые затраты на обогрев покажутся чрезмерными, то следует подумать над дополнительным утеплением дома. Тем более что расчеты теплопотерь хорошо показывают структуру промерзания.
Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы по неясным и заинтересовавшим моментам, размещайте фото по теме статьи. Поделитесь собственным опытом в проведении расчетов для выяснения расходов на отопление. Не исключено, что ваши советы очень помогут посетителям сайта.
Загрузка...