Как рассчитать расход пеллет для отопления дома

Среди твердотопливных отопительных котлов пеллетные агрегаты выгодно отличаются автоматизацией и нетребовательностью к обслуживанию. Однако котел, работающий на гранулированном топливе, относится к дорогостоящему оборудованию. Чтобы понять, можно ли экономить на топливе за счет эффективности пеллетного агрегата, требуется рассчитать затраты на энергоноситель в течение отопительного сезона. Рассмотрим, как подсчитать приблизительный расход пеллет на обогрев частного дома.

Расход пеллет на отопление

Как рассчитать реальное потребление пеллет?

Пеллеты представляют собой гранулы, изготовленные из растительного сырья. Топливо фасуют в мешки или поставляют россыпью, при этом единицей измерения является килограмм. Это удобно для выполнения подсчетов реального расхода энергоносителя — нет необходимости пересчитывать вес в объем, так как удельную теплоту сгорания принято измерять в киловаттах на килограммы.

Исходные данные

Чтобы рассчитать теоретический расход гранулированного энергоносителя для отопления дома, необходимо знать:

• потребность дома в тепловой энергии (тепловую нагрузку на отопительную систему) — измеряется в кВт;
• КПД выбранного котельного агрегата, работающего на пеллетах;
• расчетную величину теплоты сгорания топлива;
• стоимость тонны топливных гранул в регионе (это даст возможность определить финансовые затраты на отопление).

Среди указанных данных сложнее всего определить реальную тепловую нагрузку, поскольку это требует профессиональных теплотехнических расчетов. Учитывается площадь дома, материалы, из которых он возведен, качество утепления, климатические условия в регионе. В идеале подсчет теплопотерь ведется для каждого отапливаемого помещения в отдельности, исходя из количества внешних стен и оконных проемов, расположения относительно сторон света и преобладающей розы ветров.

Если нет возможности прибегнуть к услугам инженера-теплотехника, тепловая нагрузка и расход энергоносителя рассчитывается приблизительно. Существует два способа подсчетов:

1. Исходя из удельного потребления тепловой энергии на один квадратный метр площади дома. Для климатических условий средней полосы России расчет ведется исходя из следующих цифр (при условии, что высота потолков не превышает 2,8м):
   • 100 Вт/м 2 для комнаты с одной наружной стеной и одним окном;
   • 110 Вт/м 2 для помещения с двумя наружными стенами и одним окном;
   • 120 Вт/м 2 для комнаты с двумя наружными стенами и двумя окнами.
2. Исходя из удельного потребления тепловой энергии на кубический метр объема дома. Такой расчет производится, если высота потолков превышает 2,8 метра. Кубатура обогреваемых помещений суммируется и умножается на 40 Вт.

Как теряется тепло из здания

В абстрактных расчетах, которые приводятся для примера, принято считать, что для индивидуального дома площадью 100 м 2 тепловая нагрузка составляет 10 кВт.

Чтобы узнать КПД пеллетного котла, достаточно заглянуть в технический паспорт теплогенератора. Данный показатель зависит от особенностей марки, качества исполнения. Ведущие производители отопительной техники, к примеру, Buderus и Viessmann, указывают КПД своих котельных агрегатов на уровне 85%. У котлов средней ценовой категории показатели ниже. Для приблизительных подсчетов используется цифра 80%.

Расчетная теплота сгорания гранулированного топлива варьируется в диапазоне от 4,9 до 5,2 кВт/кг, поскольку теплоотдача пеллет зависит от характеристик сырья, из которого они получены, технологии и качества изготовления, уровня влажности. Для вычислений берется средний показатель — 5 кВт/кг.

Рассчитываем расход

В результате комплексных расчетов мы узнаем, сколько топлива в среднем в месяц расходует пеллетный котел во время отопительного сезона, и вычислим, во что обойдется покупка энергоносителя. Для наглядности будем рассчитывать расход пеллетного котла для дома, площадь которого составляет 100 кв. м.

Пеллеты низкого качества

Первое действие . Определяем, сколько тепловой энергии, полученной сжиганием одного килограмма пеллет, тратится на нагрев теплоносителя, поскольку некоторая часть улетучивается в трубу вместе с дымовыми газами. Для вычисления требуется теплоту сгорания пеллет (5 кВт/кг) умножить на КПД котельного агрегата (80%), разделенного на 100:

5 × 80 / 100 = 4 кВт/кг.

Второе действие . Чтобы в дальнейшем было проще вести вычисления, определим, сколько пеллет необходимо сжечь в котельном агрегате с КПД 80%, чтобы получить 1 кВт тепла:

Третье действие . Когда речь идет об удельном потреблении тепловой энергии, и для дома в 100 м 2 указывается расчетное значение 10 кВт, речь идет о самых холодных днях в году — мощности отопительного агрегата должно хватать на то, чтобы полноценно отапливать дом в морозы. При этом в течение отопительного сезона погода меняется, и температура колеблется в широком диапазоне. В среднем реальное удельное потребление тепловой энергии вдвое меньше расчетного показателя, т.е., в нашем случае — 5 кВт. Данное количество тепла тратится за час, поэтому в сутки потребуется:

Соответственно, за месяц: 120 × 30 = 3600 кВт.

Четвертое действие . Чтобы определить, сколько килограммов пеллет понадобится в среднем на месяц отопительного сезона для дома 100 м 2 , нужно вычисленное количество тепла умножить на показатель расхода энергоносителя на получение 1 кВт тепловой энергии:

3600 × 0,25 = 900 кг.

В средней полосе России продолжительность отопительного сезона составляет 7 месяцев, следовательно, на этот период понадобится 900 × 7 = 6300 кг пеллет, т.е., 6,3 тонны гранулированного топлива.

Используя указанные формулы, не составит труда вычислить среднемесячную потребность в энергоносителе для домов другой площади:

• расход пеллет на отопление дома 150 м 2 – 1,35 тонны;
• расход пеллет на отопление дома 200 м 2 – 1,8 тонны.

Пеллеты из рапсовой соломы

Реальный расход

Базируясь на приведенных выше расчетах, можно вычислить теоретический расход топливных гранул в сутки: 120 × 0,25 = 30 кг для абстрактного дома площадью 100 м 2 .

Среднее расчетное значение отличается от реальных показателей расхода топлива, поскольку не учитывается множество внешних факторов, влияющих на потребление энергоносителя. Как показывает практика, для дома на 100 м 2 требуется от 15 до 60 кг гранулированного топлива в сутки.

Для расчета реально необходимого количества пеллет, нужно максимально точно определить потребность дома в тепле и обратить внимание:

• на характеристики выбранного (доступного) гранулированного топлива;
• на погодные условия в местности проживания;
• на показатель эффективности работы пеллетного теплогенератора.

Если вы планируете приобрести пеллетный котел, рекомендуется предварительно изучить отзывы домовладельцев, использующих данный вид оборудования. Это поможет объективно оценить эффективность теплогенератора и сделать выводы о его экономической эффективности.

Виды гранулированного топлива

Пеллеты, изготовленные методом прессования отходов дерево-перерабатывающего производства и растениеводства, относят к экологически чистому топливу. При их производстве не используются посторонние добавки – частички растительного сырья склеиваются между собой благодаря выделившемуся под давлением лигнину.

В качестве сырья для изготовления пеллет могут применяться самые различные материалы

Теоретические расчеты расхода топлива, приведенные выше, базируются на показателях теплотворной способности качественных пеллет из чистого древесного материала. У более дешевых гранул, в состав которых входит кора и другие включения, теплоотдача ниже, при этом они сгорают с образованием большого количества золы. Если постоянно использовать дешевое топливо, придется часто выполнять очистку котла.

Самыми дешевыми пеллетами являются гранулы из аграрных отходов. Их теплоотдача составляет около 4 кВт на кг. Соответственно, для получения расчетного количества тепла придется покупать и сжигать больше топлива.

Экономить на качестве пеллет не только не выгодно, но и опасно — недобросовестные производители вводят в состав добавки, которые при сгорании способны повредить горелку теплогенератора. Для утяжеления топлива в пеллеты могут подмешать песок.

Вывод

Пеллетные котлы пользуются растущим спросом — автоматизированные агрегаты избавляют от необходимости регулярно загружать топливо вручную. Вычисляя, сколько пеллет потребуется на отопительный сезон, выполните расчет для гранулированного топлива с разной теплотворной способностью, чтобы выяснить, какой из доступных вариантов предпочтительнее.

Экономия на качестве энергоносителя оборачивается неэффективным сжиганием топлива, то есть, лишними финансовыми затратами. Кроме того, отопительное оборудование быстрее выйдет их строя.

Не забудьте, что неправильное хранение приводит к набору влаги древесным топливом, что снижает его теплоэффективность. При подсчетах затрат на отопление обязательно включите стоимость доставки энергоносителя.

Как рассчитать теоретический расход пеллет на отопление и насколько он отличается от реального?

Заранее подсчитать расход пеллет на отопление – первейшая задача хозяина частного дома, желающего установить пеллетный котел. Ведь гранулированное топливо дороже дров, да и цена оборудования выше сравнительно с твердотопливными или электрическими агрегатами. Одна горелка для сжигания пеллет сопоставима по стоимости с целым дровяным теплогенератором. Чтобы выяснить затраты на пеллетное отопление, нужно произвести несложный теоретический расчет, о нем и пойдет речь далее.

Расчет потребления пеллет – исходные данные

Чтобы выяснить теоретический расход топлива на обогрев загородного дома, необходимо собрать следующие исходные данные:

• величина тепловой нагрузки на систему отопления коттеджа или дачного домика, выражаемая в кВт;
• КПД той модели котла на пеллетах, какую вы планируете установить у себя в топочной;
• расчетная теплота сгорания топливных гранул;
• чтобы получить результат в денежном эквиваленте, желательно узнать цену за тонну пеллет в вашем регионе проживания.

Сложнее всего получить цифру реальной тепловой нагрузки. Она складывается из тепловых потерь через наружные стены, кровлю, остекление и полы плюс затраты тепловой энергии на прогрев вентиляционного воздуха.

Идеальный вариант – обратиться за таким расчетом к квалифицированному инженеру–теплотехнику, тогда вы узнаете точную цифру. В противном случае придется считать тепловую нагрузку и расход топлива укрупненными способами:

1. По удельному потреблению теплоты на квадратный метр площади. Для жилищ в средней полосе России принимается, что в комнате с 1 окном и одной наружной стеной будет затрачено 100 Вт тепла на 1 м², с двумя наружными стенами – 120 Вт/м², с 2 стенами и двумя окнами – 130 Вт/м².
2. То же, по отношению к объему помещений. Способ применяется, когда потолки комнат превышают 2.8 м. Подсчитывается общий отапливаемый объем, полученная цифра умножается на 40 Вт.

Замечание. В примере расчета, рассмотренного ниже, тепловая нагрузка для частного дома 100 м² условно принимается равной 10 кВт, поскольку расход пеллет определяется в абстрактном здании с пеллетным котлом неизвестного производителя.

КПД теплогенератора, сжигающего древесные гранулы, указан в его техническом паспорте. Если модель и производитель еще не выбраны, то для вычислений можно взять цифру 80%. Производители, возглавляющие рейтинг отопительной техники (например, Viessmann или Buderus), декларируют КПД своих котлов на пеллетах равным 85%. Но это качественные и надежные агрегаты, которые стоят недешево. Более доступные отопители не столь эффективны.

Теоретическая теплота сгорания пеллет – величина известная, она лежит в диапазоне 4.9—5.2 кВт/кг в зависимости от качества топлива и сырья, из которого они изготавливаются. Если не принимать во внимание торфяные гранулы с высокой зольностью и низкой теплоотдачей, то для вычислений стоит взять среднюю цифру – 5 кВт/кг.

Как рассчитать расход пеллет

Расчет ведется в несколько этапов, хотя в целом он довольно прост. Его результатом должен стать среднемесячный расход топлива пеллетным котлом в течение отопительного сезона и средняя стоимость такого отопления. Для ясности мы рассмотрим пример вычислений для дома площадью 100 м².

Горелка факельного типа автоматически разжигается и тухнет по команде контроллера, это позволяет ощутимо экономить топливо

Этап первый. Сначала нужно понять, сколько тепла реально попадает в систему отопления при сжигании 1 кг топливных пеллет. Ведь отопительное оборудование не настолько совершенно, чтобы направлять всю полученную энергию на обогрев дома, часть ее вылетит в дымоходную трубу. Для этого теплоту сжигания гранул следует умножить на КПД теплогенератора, разделенный на 100:

5 кВт/кг х 80% / 100 = 4 кВт/кг.

Этап второй. Для удобства вычислений надо совершить обратное действие, чтобы выяснить, сколько нужно сжечь пеллет для получения 1 кВт тепловой энергии в реальных условиях:

1 кВт / 4 кВт/кг = 0.25 кг.

Этап третий. В течение отопительного сезона погода на улице меняется и температура колеблется от +10 °С до —30 °С. Удельное потребление теплоты в среднем за весь сезон на дом 100 м² составит не 10 кВт, а вполовину меньше – 5 кВт. Учитывая, что единицы мощности отнесены ко времени 1 час, расход теплоты за сутки составит:

5 кВт/ч х 24 часа = 120 кВт.

То же, только за месяц:

120 кВт х 30 суток = 3600 кВт.

Этап четвертый. Теперь нетрудно сосчитать расход пеллет в среднем за месяц на здание 100 м² в течение всего отопительного сезона:

3600 кВт х 0.25 кг/кВт = 900 кг.

Если холодный сезон длится 7 месяцев, как в Москве Российской Федерации, то общее количество топливных гранул для обогрева частного дома площадью 100 квадратов составит 900 х 7 = 6.3 тонны. Таким же образом определяется среднемесячное потребление пеллет для дома площадью 150 и 200 м², оно равно 1.35 и 1.8 тонны соответственно. Поскольку пеллета идет в продажу на вес, а не на объем, то пересчитывать это количество в объемные единицы не нужно.

Тех, кого интересует ориентировочный расход древесных гранул в среднем за сутки, могут посчитать его таким способом (для нашего примера):

120 кВт х 0.25 кг/кВт = 30 кг.

Внимание! Не следует путать среднее расчетное значение с реальными показателями расхода топлива в самые холодные и теплые дни. В здании 100 м² оно может варьироваться в пределах 15—60 кг пеллет в сутки.

Чтобы получить ориентировочные расходы на пеллетное отопление в денежном выражении, надо полученные цифры умножить на цену за тонну, принятую в вашем регионе. По ценам столиц Российской Федерации и Украины ежемесячные затраты на отопление частного дома 100 квадратов составят:

• для Москвы: 0,9 т х 8500 руб/т = 7650 руб;
• для Киева: 0,9 т х 3000 грн/т = 2700 грн.

Ретортная горелка дешевле факельной, ее можно установить в обычный ТТ-котел

Надо учитывать, что мы вели абстрактный расчет, в условиях Украины финансовые расходы на пеллетное отопление будут меньше из-за более мягкого климата.

Реальный расход – отзывы пользователей на форумах

Результаты теоретического расчета отражают лишь общую картину и дают понимание порядка цифр финансовых затрат на древесные гранулы. Показатели, публикуемые пользователями форумов, при реальном отоплении пеллетами, могут отличаться в зависимости от многих факторов:

• эффективности отопительного агрегата;
• погодных условий в регионе проживания;
• степени утепления жилого здания;
• качества применяемого топлива.

Поэтому домовладельцам, склоняющимся к отоплению пеллетами своего загородного дома, не помешает изучить отзывы реальных пользователей и на их основе собрать статистику и сделать соответствующие выводы. Вот некоторые из этих отзывов:

1. Владимир, г. Сочи, РФ. Отапливаю пеллетами часть дома площадью 50 м². При уличной температуре 5—10 градусов мороза в комнатах выдерживаю +24 °С. За сутки уходит около 20 кг гранул первого сорта, белых. Стены – газобетон, утепления никакого нет. Показатель меня устраивает, доделаю остальные помещения и буду топить пеллетами весь дом (85 м²).
2. Александр, Подмосковье, РФ. Склад 400 квадратов с высотой потолков 3.6 м, пеллетный котел «Теплодар» с горелкой АПГ-25. Когда на улице бывает минус 30 °С, в складе удается поддерживать +10 °С. В среднем котел «съедает» 120 кг пеллет в сутки, причем количество почти не меняется при сжигании разных гранул. Пробовали и белые и коричневые, все едино.
3. Валерий, г. Харьков, Украина. Поставил пеллетный котел в одноэтажном доме 140 м², топлю круглые сутки, остановка раз в неделю и чистка 30 минут. Держу внутри +22 °С, расход пеллет зафиксировал при температуре за бортом —15 °С – 50 кг в сутки. Стены – кирпич с утеплением из пенопласта 5 см, кровлю утеплял опилками, думаю добавить стекловаты Isover. В целом приемлемо, да и от комфорта трудно отказаться, с обычным твердотопливным котлом баловаться уже не хочется.
4. Николай, г. Очаков, Украина. Построил кирпичный дом с отапливаемой площадью 120 м² (всего 140 квадратов). Толщина стены – 1 кирпич (250 мм) плюс наружное утепление пенопластом 15 см. Первый мой котел как раз пеллетный, результатами я доволен. За весь сезон израсходовал около 4 тонн пеллет, точно не скажу, потому что докупал весной в пакетах.

Выводы

Если проанализировать отзывы и набрать побольше статистики, то выясняется, что расчетный расход пеллет на отопление не слишком отличается от реального. Если изначально расчет делался по укрупненной схеме, результаты сопоставимы с потреблением топлива в слабо утепленном частном доме. Когда у вас есть реальные показатели тепловой нагрузки, то финансовые затраты на пеллетное отопление вы рассчитаете довольно точно.

Проводя подсчет затрат, не забывайте о потреблении котлом электроэнергии, за которую вы тоже платите деньги по счетчику. Ее нужно учитывать, потому что потребляемая мощность двигателя шнека, устройства электророзжига и контроллера может достигать 400—500 Вт/ч, что весьма существенно. К ней может добавиться мощность дополнительного шнекового конвейера, если таковой у вас установлен для перемещения пеллет из хранилища в бункер.