Разход на газ за отопление на къща 100 м²: особености на изчисленията за втечнен и природен газ + примери с формули

Сигурно вече сте чували неведнъж, че газовите котли нямат конкуренти по икономичност. Но, съгласете се, здравият скептицизъм никога не пречи – както се казва, доверявай, но проверявай. Затова, преди да вземете решение за инсталиране и експлоатация на газово оборудване, трябва да изчислите и обмислите всичко до детайл.

Предлагаме ви да се запознаете с етапите на изчисленията и формулите, по които се определя разходът на газ за отопление на дом от 100 м², като се вземат предвид всички значими фактори. След като се запознаете с изчисленията, ще можете да направите собствен извод доколко е изгодно да се използва синьото гориво като източник на топлинна енергия.

Формули за топлинния товар и разхода на газ

Разходът на газ условно се обозначава с латинската буква V и се определя по формулата:

V = Q / (n/100 х q), където

Q – топлинен товар на отопление (кВт/ч), q – топлина на изгаряне на газа (кВт/м³), n – КПД на газовия котел, изразен в проценти.

Разходът на магистрален газ се измерва в кубични метри на час (м³/ч), а на втечнения – в литри или килограми на час (л/ч, кг/ч).

Разходът на газ се изчислява преди проектирането на отоплителната система, избора на котел и енергоносител, а след това лесно се контролира с помощта на газомери.

Нека разгледаме подробно какво означават променливите в тази формула и как да ги определим.

Понятието «топлинен товар» се дава във федералния закон «За топлоснабдяването». След като променим леко официалната формулировка, нека кажем просто, че това е количеството топлинна енергия, предадено за единица време за поддържане на комфортна температура на въздуха в помещението.

По-нататък ще използваме също понятието «топлинна мощност», така че нека да дадем и неговото определение, приложимо към нашите изчисления. Топлинна мощност наричаме количеството топлинна енергия, което газовият котел може да произведе за единица време.

Топлинният товар се определя в съответствие с МДК 4-05.2004 чрез топлотехнически изчисления.

Опростена формула:

Q = V x ΔT x K / 860.

Тук V е обемът на помещението, който се получава чрез умножаване на височината на тавана, ширината и дължината на пода.

ΔT – разликата между температурата на въздуха извън сградата и необходимата температура на въздуха в отопляемото помещение. За изчисленията се използват климатичните параметри, дадени в СП 131.13330.2012.

За да получите максимално точни показатели за разхода на газ, се използват формули, в които се отчита дори разположението на прозорците – слънчевите лъчи загряват стаята, намалявайки топлинните загуби

K – коефициент на топлинните загуби, който е най-трудно да се определи точно поради влиянието на множество фактори, включително броя и разположението на външните стени спрямо посоките на света и режима на вятъра през зимния период; броя, типа и размерите на прозорците, входните и балконските врати; типа на използваните строителни и топлоизолационни материали и така нататък.

По ограждащите конструкции на къщата има участъци с повишена топлоотдача – мостове на студа, поради които разходът на гориво може значително да се увеличи

Ако е необходимо да се извърши изчисление с грешка в рамките на 5%, е по-добре да се проведе топлинен одит на къщата.

Ако изискванията към изчисленията не са толкова строги, може да се използват средни стойности на коефициента на топлинните загуби:

• повишена степен на топлоизолация – 0,6-0,9;
• топлоизолация със средна степен – 1-1,9;
• ниска топлоизолация – 2-2,9;
• липса на топлоизолация – 3-4.

Двойна тухлена зидария, малки прозорци с трикамерни стъклопакети, изолирана покривна система, мощен фундамент, топлоизолация с помощта на материали с ниска топлопроводимост – всичко това говори за минимален коефициент на топлинни загуби на вашата къща.

При двойна тухлена зидария, но обикновен покрив и прозорци с двойни рамки, коефициентът се повишава до средни стойности. Същите параметри, но единична тухлена зидария и прост покрив – признак на ниска топлоизолация. Липсата на топлоизолация е характерна за вили.

За икономията на топлинна енергия трябва да се погрижите още на етапа на строителството на къщата, като извършите топлоизолация на стените, покрива и фундамента и монтирате многокамерни прозорци

Избирайки стойността на коефициента, която най-добре съответства на топлоизолацията на вашата къща, я заместваме във формулата за изчисляване на топлинния товар. След това по формулата изчисляваме разхода на газ за поддържане на комфортен микроклимат в крайградската къща.

Разход на газ на конкретни примери

За да определите какъв ще бъде разходът на природен газ при отопление на едноетажна къща от 100 m², първо трябва да определите топлинния товар.

Изчисление на топлинния товар

За да се получат максимално точни данни за отопляемия обем на къщата, отделно се изчислява обемът на всяка стая и помощните помещения, където е необходимо да се поддържа топлина. Измерванията на дължина и ширина се извършват по дължината на первазите с помощта на обикновена или лазерна рулетка.

Ще постъпим по-лесно: приемаме височината на таваните за 2,5 метра, умножаваме я по посочената площ и получаваме обем на къщата V = 250 м³.

Ако помещението има сложна архитектурна форма, разделя се на правоъгълници, триъгълници, окръжности, изчислява се и сумира площта на всяко от тях.

За определяне на ΔT се използва колона 6 в таблица 3.1 от СП 131.13330.2012. Тук е посочена температурата на въздуха през най-студения период, изчислена на база на средномесечните температури.

Намираме името на населеното място, където се намира отопляваният обект. Да кажем, че това е Брянск, следователно търсената стойност е -12 °C. Температурата в жилищните стаи според ГОСТ Р 51617-2000 трябва да бъде в границите 18-24 °C. Вземаме средна стойност 22 °C, получаваме ΔT= 34 °C.

Определяме степента на топлоизолация на къщата и прилагаме съответния коефициент. В условията на растящи цени на топлоносителите, повечето собственици на жилища се стремят да повишат енергийната ефективност на отоплението чрез подобряване на топлоизолацията на своето жилище, поради което напълно основателно може да се приложи първият показател за средна степен на топлоизолация, който е равен на 1.

Обобщаваме всички стойности по формулата:

250 м³ × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 квт/ч.

Прилагаме правилото за закръгляване до най-близкото цяло число и получаваме Q = 10 квт/ч.

Не пренебрегвайте автоматичното управление – задайте различни режими на отопление за нощно и дневно време, за да осигурите комфортен микроклимат независимо от температурата навън и при това да спестите до 30% газ.

Напомняме, че направихме само топлотехнически изчисления на къщата и сега предстои изчисляване на разхода на газ. Но засега ще бъде уместно да направим малко отклонение и да уточним, че товарът за отопление може да се изчисли и по опростен начин.

Забележете, че мощността на газовия котел може да се изчисли за конкретен обект, като се вземат предвид всички технически нюанси. Според средни данни на всеки метър стандартна жилищна площ се падат 100 Вт/ч топлинна енергия. Следователно за къща с площ 100 м² този показател ще бъде 100 Вт/ч × 100 м2 = 10 000 Вт/ч или 10 кВт/ч.

В този случай изчисленията по формулата и опростеният метод дадоха еднакъв резултат, но това не винаги е така и разликата често достига 20% и повече. Освен това топлотехниците препоръчват да се купуват турбинни и атмосферни котли винаги с резерв от 20-25% с оглед покриване на топлинните загуби в дни с критично ниска температура.

Консумация на магистрален газ

За изчислението е необходимо да се знае коефициентът на полезно действие на газовия котел. Можете да го видите в техническите характеристики, посочени в придружаващата документация. Ние ще изберем модел, който подхожда за къщата с посочената площ.

Основен критерий за избор ще бъде топлинната мощност на агрегата. Нейната стойност е много близка до стойността на топлинния товар и може да се изчисли по същата формула, но за изчислението се взема предвид температурата на най-студената петдневка или се прилага повишаващ коефициент 1,3, тъй като котелът трябва да има достатъчно мощност, за да поддържа топлина в къщата дори и при най-лютите студове.

Следователно, за отопление на 100 m² ще е необходим котел с мощност около 13 kW. КПД (η) на много модели стенни газови котли, например агрегати от марката NEVA, е 92,5%. Тази стойност ще използваме в нашите изчисления.

Благодарение на конструктивните особености на горивната камера, повишаването на ефективността на топлообменниците и използването на скритата топлина на водните пари, КПД на съвременните газови котли надвишава 90%

Калоричността, или иначе специфичната топлина на изгаряне (q), зависи от марката на използвания газ. Кой точно газ се доставя до вашия дом, е най-добре да уточните с газоснабдителната компания.

Ние по подразбиране ще заместим във формулата закръглена стойност, съответстваща на газ G20 с по-ниска калоричност Нi, а именно 9,5 kWh/m³. Обърнете внимание на мерните единици – използват се киловати, а не мегаджаули.

Всички необходими стойности са определени и остава да ги сведем във формулата:

V = 10 / (92.5 / 100 × 9,5). V = 1.1 m³/h.

По този начин разходът на природен газ при отопление на къща с площ 100 m² с височина на таваните 2,5 метра е малко над 1,1 кубически метра на час. На ден съответно 24,2 кубически метра.

Сега е лесно да се разбере колко газ ще е необходим за целия отоплителен сезон. Според държавните нормативи през периода на отоплителния сезон среднодневната температура на външния въздух не надвишава 8 °C. В средната климатична зона този период продължава от 15 октомври до 15 април (183 дни).

Тъй като през това време настъпват значителни колебания на температурата, дневният разход на газ се дели на 2 и след това се умножава по 183. Тоест за отоплителния сезон ще са необходими около 2214,3 кубически метра природен газ.

Колко пропан-бутан е необходим за отоплителния сезон

Съвременните газови котли са проектирани за използване не само на природен газ, но и на втечнен газ. За да се запасите с необходимия обем гориво, се използват не обикновени газови бутилки, а по-вместителни резервоари – газхолдери.

Използването на газхолдери решава проблема със съхранението на втечнено въглеводородно гориво, достатъчно за отопление на къща от 100 кв. м, през целия отоплителен сезон в умерения климатичен пояс

При изчисляване на разхода на втечнен газ, необходим за отопление на къща от 100 m², се прилага същата методика, но се променят стойностите на някои променливи във формулата.

За комунално-битови нужди се доставя втечнена смес пропан-бутан.

Неговата топлотворна стойност е 12.8 кВт/кг. Вмъкваме този параметър във формулата и получаваме:

V = 10 / (92.5 / 100 × 12.8). V = 0.8 кг/ч.

При работа с втечнено гориво ефективността на оборудването намалява, затова разходът на газ се увеличава с около 10% и е 0,88 кг/ч на ден. За вашия модел котел корекцията може да е различна. Конкретната стойност е посочена в приложената документация.

Сега изчисляваме необходимото количество газ за отоплителния сезон: 0,88 × 24 × 183 = 3865 кг. Тази стойност също трябва да се раздели на 2, поради колебанията на температурата. Крайният резултат: за отоплителния сезон са необходими 1932.5 кг пропан-бутан.

Ще бъде полезно да превърнем килограмите в литри. Въз основа на справочни данни, 540 грама втечнена пропан-бутанова смес съответства на 1 литър. Тоест за целия период на отоплителния сезон ще са необходими 3578 литра втечнен газ.

Изводи и полезно видео по темата

Вие пестите топлинната енергия, но въпреки това съседът Ви има по-малък разход? Авторът на видеоклипа реши да сподели собствения си опит с използването на втечнен газ за отопление на дома. Възможно е тази информация да е полезна и на Вас.

Наистина ли терморегулаторът и температурният датчик помагат значително да намалят разходите за газ по време на отоплителния сезон? Видеоклипът демонстрира как това се случва на практика.

За да определите предстоящия разход на газ за отопление, не е необходимо висше образование. Знаейки как се извършват най-простите математически действия, ще изчислите необходимите параметри с приемлива грешка.

Попътно ще можете да идентифицирате слабите места в дома си, да минимизирате топлинните загуби, да премахнете изтичането на топлина навън и в резултат да се възползвате от всички предимства на синьото гориво.

Моля, коментирайте представената от нас информация с примери за изчисления и формули за определяне на разхода на газ. Можете да споделите полезни сведения по темата на статията, да зададете въпрос или да публикувате снимка в разположения по-долу блок. Не е изключено вашите препоръки да са полезни на посетителите на сайта.