Сколько газа потребляет котел за отопительный сезон

При выборе способа отопления очень важна стоимость топлива — во многих регионах нашей страны зимы длинные и суровые, и расходы на отопление — ключевая позиция. На сегодняшний день самым дешевым остается отопление природным газом. Но тут есть подводный камень — стоимость проекта подключения и работ очень немалые. Так что приходится считать, что дешевле — подключиться к газовой магистрали и меньше тратить на отопление или искать другой источник тепла. Чтобы оценить окупаемость первоначальных вложений, имеет смысл посчитать стоимость отопления при использовании различных видов топлива. На основании этих данных можно будет осознано делать выбор. В этой статье мы разберем, как рассчитать расход газа на отопление дома и приведем средние цифры по некоторым регионам.

Как высчитать средний расход газа на отопление дома

Количество газа, необходимого на отопление одного квадратного метра дома, зависит от:

• Теплопотерь здания. Чем меньше тепла теряет ваш дом (чем лучше он утеплен), тем меньше топлива вам потребуется.
• Региона. Чем суровее зимы, тем больше за отопительный сезон вы потратите топлива.
• Отапливаемой площади.

Газ пока еще наиболее экономичный вид топлива

КПД котла. Современные газовые котлы имеют высокий КПД — 85% и выше. При таком раскладе большая часть выделяемого топливом тепла идет на обогрев, а не «вылетает в трубу». Так что выбор котла — важная составляющая экономичного отопления.

Как вы понимаете, предварительные расчеты очень и очень приблизительны, но они дают хоть какое-то представление о расходах на отопление дома. Подсчитать необходимый объем газа можно несколькими способами.

По мощности котла

Мощность отопительного котла подбирается чтобы даже в самый холодный период в доме было тепло. При выборе принимают в расчет теплопотери и желаемый «климат» в помещениях. Если котел двухконтурный, добавляют запас производительности на нагрев воды для горячего водоснабжения.

Максимальная производительность отопительного котла достигается лишь на короткий промежуток времени — в самые холодные дни. В основном оборудование работает примерно на 50% от своей мощности. Поэтому при расчете расхода газа на отопление по мощности котла, берут половину от его номинальной производительности. По этой цифре высчитывают расход газа за один час:

• Берут теплотворную способность газа (есть в таблицах, но можно найти конкретно какой газ поставляется вам) и делят на нее половинную мощность котла. Получают расход газа на отопление дома в час.
• Если надо узнать суточное потребление — умножаем на 24 часа.
• Среднемесячное количество газа на отопление — на количество дней в месяце, за отопительный сезон — на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива (природный газ в том числе)

Чтобы весь расчет расхода газа по мощности котла был понятнее, приведем пример. Пусть для отопления дома выбран газовый котел мощностью 32 кВт. Считать будем средний расход, используя половинную мощность — 16 кВт. Дальше действия такие:

1. 16 кВт делим на теплоту сгорания природного газа. 16 кВт / 9,2 кВт/м³ = 1,739 м³. Получили средний расход газа в час — 1,74 кубометра.
2. Чтобы узнать, сколько газа уйдет за сутки, умножаем полученное значение на 24 часа: 1,74 м³ * 24 ч = 41,76 м³/сут.
3. Среднемесячное потребление вычисляем, умножив суточную норму на 30 дней: 41,76 м³/сут * 30 дн = 1252 м³/мес.

Эта цифра приблизительная. Получить более точные результаты можно, если учесть КПД котла. Пусть КПД котла 88%. Чтобы узнать, сколько газа потребуется, надо добавить 12% к найденной цифре (100%-88% = 12%). 1252 м³/мес + 12% = 1403 м³/мес. В результате получаем среднемесячный расход газа на отопление 1400 кубов.

Расход газа для разных видов котлов

Полученная цифра — очень приблизительная. Не факт, что котел будет работать большую часть времени на половинной мощности. Может быть, в вашем случае он будет задействован всего на 30%, или в среднем будет работать на 65%. Зависит от методики подбора, от самого котла, качества топлива, погодных условий и т.д. То есть, точно высчитать расход газа на отопление частного дома просто нереально. Только приблизительные данные. Реальный расход может быть как намного больше расчетного, так и намного меньше.

Считаем по теплопотерям

Узнать приблизительное количество газа на отопление дома можно и по теплопотерям. Их реально определить при помощи тепловизора или расчетным путем.

Тепловизор — устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Распределение температуры отображается на дисплее как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета.

Расчет заказывают в специализированных организациях. Они на основе строительных данных (материал и толщина стен, перекрытий, тип/количество/площадь окон и дверей, тип и «пирог» кровли, нулевого этажа и т.д.) высчитывают сколько тепла будет терять ваш дом. На основе этих данных можно сделать более точные подсчеты необходимого количества топлива.

Куда уходит тепло из дома

Например, теплопотери дома составляют 18 кВт. По методике их определяют для самого холодного периода. Поэтому при расчетах также берут 50% от указанной цифры. Дальше подход такой же: делим теплопотери на теплотворную способность газа, узнаем часовой расход. Далее весь процесс аналогичен вышеописанному.

1. Узнаем часовой расход: 18 кВт / 2 = 9 кВт. Делим на теплотворную способность природного газа: 9 кВт / 9,2 кВт/м³ = 0,98 м³/час.
2. Суточная потребность в газе для отопления: 0,98 м³/час * 24 час = 23,48 м³/сут.
3. На месяц надо будет 23,48 м³/сут * 30 дней = 704 м³/мес.

За сезон уже посчитать несложно: умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление. Цифра, как понимаете тоже приблизительная. Чтобы приблизиться к реальному расходу, надо добавить затраты на горячее водоснабжение и на неидеальность отопительного оборудования.

Можно рассчитать количество любого топлива и, соответственно, расходы на отопление

• Расход газа на горячее водоснабжение составляет около 10-15% от затрат на отопление. В данном случае это составляет 704 м³/мес * 15% = 84,5 м³/мес.
• Запас на неидеальность оборудования зависит от КПД котла. Пусть котел поставим очень хороший, с КПД 90%. В этом случае надо добавить 10% (та цифра, которой не хватает до 100%). То есть, потребуется еще 70 кубов.
• Итого среднемесячный расход — 704 м³/мес + 84,5 м³/мес + 70 м³/мес = 858,5 м³/мес.

Хоть этот расчет более точный — на основе реальных потерь тепла — он не идеален, но дает представление о среднем расходе.

Определение расхода газа по площади (квадратуре)

Этот способ позволяет лишь приблизительно оценить расход газа на отопление частного дома. Почему приблизительно? Потому что расход топлива (и газа в том числе) очень сильно зависит от степени утепления дома и от региона проживания. Для кирпичного дома без дополнительного утепления расход будет гораздо больше (до 2-х раз), чем для дома кирпичного дома такой же площади, но с утеплением снаружи минеральной ватой и вентилируемым фасадом (или колодезной кладкой).

Тем не менее приблизительно можно расход прикинуть. Есть нормы и данные статистики по отоплению домов из различных материалов, с разной степенью утепления. Но надо еще найти статистику по вашему региону. Так как расход газа на отопление дома, скажем, в средней полосе России, будет значительно выше, чем, например, в Краснодарском крае. Используя эти данные легко найти искомое значение — умножив данные на квадратуру вашего дома.

Расход газа на отопление дома очень сильно зависит от материала, из которого изготовлены стены, их толщины и степени утепления

По средней полосе России статистка такова:

• Очень хорошим считается расход порядка 3 куб.м в месяц на квадрат площади. Но это при очень хорошем утеплении.
• Средние показатели — 4-5 кубов/мес.
• Все что больше 5 кубов газа на метр отапливаемой площади — это уже перерасход, так как отопление обходится очень дорого.

Если говорить о более южных регионах, то 3 куба — это средние показатели. При хорошем утеплении можно добиться значительного снижения расхода газа. Но из-за не слишком суровой и продолжительной зимы, в южных регионах мало кто об этом задумывается. В качестве стимула можно посмотреть среднестатистические данные по Германии. В таблице представлен годовой расход газа на отопление частных домов и квартир. Зависимость от года постройки — использование новых материалов и технологий в области энергосбережения. Но даже самые «неэкономные» по немецким маркам дома более ранней постройки, заставляют лишь задумчиво смотреть на наши цифры.

Средний расход газа на отопление в Германии (дома площадью от 120 до 200 кв. м)

В любом случае, имея средний расход газа на отопление дома по вашему региону, можно найти затраты газа на отопление. Например, для неутепленного дома из бруса (сечение 15*15 см), в холодные месяцы (от -12°C до -20°C) уходит в месяц 6-6,5 кубов на квадратный метр. Если дом у вас 100 м², вам необходимо будет 600-650 кубов на месяц. Несложно посчитать и для площади 120, 150 или 200 квадратов. Просто умножаете «норму» на количество метров. Получаете искомую цифру.

Как правильно рассчитать расход газа на отопление и ГВС

Усредненный расход газа в частном доме или квартире обычно рассчитывается с целью определить величину затрат на отопление, горячее водоснабжение (ГВС) и приготовление пищи. Это делается еще на этапе проектирования здания или же перед выбором энергоносителя и котельного агрегата для сравнения с другими видами топлива.

Есть упрощенная методика, как рассчитать максимальный и средний расход газа на отопление и ГВС, она и будет рассмотрена в данном материале. Хотя выполнить такой расчет с большой точностью не удастся, но порядок цифр грядущей оплаты вы узнать сможете.

Расчет расхода газа на отопление

Перед тем как рассчитать потребление природного газа на отопление дома или квартиры, надо узнать один важный параметр – тепловые потери жилого здания. Хорошо, когда он правильно высчитан специалистами на стадии проектирования, это значительно повысит точность ваших расчетов. Но на практике такие данные часто отсутствуют, ведь мало кто из домовладельцев уделяет должное внимание проектированию.

Совет. Если у вас есть такая возможность, то стоит заказать расчет тепловых потерь в частной проектной организации. Это поможет не только выяснить средний расход газа на отопление частного дома, но и понять, нужно ли делать его утепление.

Величиной тепловых потерь здания определяется мощность системы отопления и самого котла либо газового конвектора. Поэтому при подборе газового котла для коттеджа или при устройстве автономного отопления квартиры приходится пользоваться следующими усредненными способами определения теплопотерь и мощности оборудования:

1. По общей квадратуре здания. Суть способа в том, что на обогрев каждого квадратного метра требуется 100 Вт теплоты при высоте потолков до 3 м. При этом для южных районов принимают удельное значение 80 Вт/м², а в северных норма расхода может достигать 200 Вт/м².
2. По суммарному объему отапливаемых помещений. Здесь на отопление 1 м³ выделяют от 30 до 40 Вт в зависимости от региона проживания.

Примечание. Представленные удельные расходы тепла корректны при разности температур между улицей и внутри помещений около 40 °С.

Выходит, что на обогрев жилья площадью 100 м² нужно порядка 10—12 кВт тепла в час во время сильных холодов и при расположении дома в средней полосе. Соответственно, для коттеджа 150 м² потребуется около 15 кВт тепловой энергии, для 200 м² – 20 кВт и так далее. Теперь можно и посчитать, какой максимальный расход газа покажет газовый котел в самые холодные дни, для чего используется формула:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

• V – объемный расход природного газа в час, м³;
• Q – величина теплопотерь и мощности отопительной системы, кВт;
• q – низшая удельная калорийность природного газа, в среднем составляет 9.2 кВт/м³;
• КПД – коэффициент полезного действия газового котла или конвектора.

Примечание. КПД теплогенераторов на природном газе колеблется в пределах 84—96% в зависимости от конструкции. Самые простые энергонезависимые агрегаты имеют КПД 86—88%, конвекторы 84—86%, высокотехнологичные конденсационные котлы – до 96%.

Пример расчета

В качестве примера предлагается взять квартиру площадью 80 м² в средней полосе Российской Федерации. Для ее обогрева в самый холодный период потребуется 80 м² х 100 Вт = 8000 Вт или 8 кВт. Предполагается установить современный конденсационный котел на природном газе с КПД 96%. Тогда расчет расхода газа на отопление выглядит таким образом:

V = 8 / (9.2 х 96 / 100) = 8 / 9,768 = 0.91 м³/ч

Нетрудно посчитать, сколько горючего потребуется в сутки: 0.91 х 24 = 21.84 м³. Но для определения расходов на потребление природного газа нужно знать более реальные цифры, к примеру, его средний расход в квартире за весь отопительный сезон. Поскольку в течение этого сезона происходят значительные колебания температуры, то предполагается, что среднее количество топлива будет вдвое меньше максимального.

Тогда среднесуточное потребление газа на обогрев квартиры составит 21.84 м³ / 2 = 10.92 м³. Остается только умножить это число на продолжительность отопительного сезона, в Москве он длится 214 суток: 10.92 х 214 = 2336.9 м³. Сделав помесячную разбивку, несложно определить стоимость автономного отопления квартиры.

Для вычисления среднего расхода газа в квартире можно пойти и другим путем. Сначала выяснить расход газа на получение 1 кВт тепловой энергии, а затем помножить это значение на 8 кВт. Расчетная формула для вычисления объема топлива на 1 кВт тепла такая:

v = 1 / (q x КПД / 100), где v – это и есть искомый объем в м³/ч.

Соответственно, 1 / (9.2 х 0.96) = 0.113 м³/ч, а на всю квартиру это будет 0.113 х 8 = 0.905 м³/ч с небольшой погрешностью. Дальше вычисления ведутся так же, как это описано выше.

Примечание. В расчет не принято количество газа, расходуемое газовой плитой и на ГВС, о чем пойдет речь далее.

Потребление газа на ГВС

Когда вода для хозяйственных нужд подогревается с помощью газовых теплогенераторов – колонки или котла с бойлером косвенного нагрева, то для выяснения расхода горючего надо понять, сколько же требуется воды. Для этого можно поднять данные, прописанные в документации и определяющие норму на 1 человека.

Другой вариант – обратиться к практическому опыту, а он гласит следующее: для семьи из 4 человек при нормальных условиях достаточно нагреть 1 раз в сутки 80 л воды от 10 до 75 °С. Отсюда рассчитывается потребное на нагрев воды количество тепла по школьной формуле:

• с – теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж/кг °С;
• m – массовый расход воды, кг;
• Δt – разница между начальной и конечной температурой, в примере равна 65 °С.

Для вычисления предлагается не переводить объемное потребление воды в массовое, считать что эти величины одинаковы. Тогда количество теплоты будет:

4.187 х 80 х 65 = 21772,4 кДж или 6 кВт.

Остается подставить это значение в первую формулу, где будет учитываться КПД газовой колонки или теплогенератора (здесь — 96%):

V = 6 / (9.2 х 96 / 100) = 6 / 8.832 = 0.68 м³ природного газа 1 раз в сутки уйдет на подогрев воды. Для полной картины сюда же можно прибавить расход газовой плитой на приготовление пищи из расчета нормы 9 м³ горючего на 1 проживающего человека в месяц.

Как определить расход сжиженного газа

Обогрев жилища, организованный с использованием сжиженного горючего (пропана или бутана) имеет свои особенности. Чаще всего домовладельцы устанавливают специальные емкости – газгольдеры, заправляющиеся на весь отопительный сезон. Обогрев с помощью баллонов встречается куда реже. Но никаких особых сложностей расчет расхода сжиженного газа на отопление дома не представляет.

Берется та же формула, только в нее подставляется удельная теплота сжигания СУГ (пропан-бутана), равная 46 МДж /кг или 12.8 кВт/кг. Обратите внимание: расчетная калорийность топлива относится к единице массы (килограмм), а на заправке цена считается за объем (литры). Результаты можно пересчитать после, сначала надо узнать потребление сжиженного газа обычным котлом (КПД – 88%), обогревающим дом площадью 80 м² из предыдущего примера:

V = 8 / (12.8 х 88 / 100) = 8 / 11.264 = 0.71 кг/ч.

Зная, что 1 л сжиженного газа имеет массу 540 г (справочная величина), нетрудно подсчитать расход пропана в литрах: 0.71 / 0.54 = 1.3 л. В сутки это 1.3 х 24 = 31.2 л газа, за месяц – 31.2 х 30 = 936 л. Теперь, учитывая изменения погодных условий, для определения среднего потребления сжиженного газа полученную цифру надо уменьшить вдвое: 936 / 2 = 468 л в месяц. Расход газа на отопление за год получится (31.2 л / 2) х 214 суток = 3338.4 л (для Москвы).

Как уменьшить расход газа на обогрев и другие нужды

В этом разделе речь пойдет о банальных вещах, о которых слышали многие. Но от банальности их важность не становится меньше. Ведь это прямой путь снизить количество используемых энергоносителей, в том числе большой расход газа, идущего на отопление частного дома.

Существенно уменьшить потребление позволят следующие мероприятия:

1. Провести качественное утепление здания, желательно с наружной стороны.
2. По возможности автоматизировать систему отопления, чтобы комнаты дома хорошо прогревались во время пребывания в них людей, а при их отсутствии поддерживалась дежурная температура 10—15 °С.
3. Задействовать таймер для бойлера косвенного нагрева, чтобы вода в нем подготавливалась к определенному времени суток.
4. Устраивать обогрев дома водяными теплыми полами.
5. Приобретать наиболее экономичные газовые котлы – конденсационные.

Все эти мероприятия принесут еще больше пользы и позволят уменьшить расход газа, если экономить будете и вы сами. Возможно, поставить автоматику удастся только частично или не удастся вовсе, тогда вам придется управлять системой самостоятельно. Кстати, современные контроллеры для котлов имеют встроенные функции дистанционного управления через интернет или сотовый телефон.