Расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²

По совокупности критериев удобства и экономичности, наверное, никакая другая система не сможет сравниться с водяным отоплением, работающим на природном газе. Это и обуславливает широчайшую популярность подобной схемы – при любой возможности хозяева загородных домов выбирают именно ее. А в последнее время и владельцы городских квартир все чаще стремятся добиться полной автономности в этом вопросе, устанавливая газовые котлы. Да, предстоят солидные первоначальные затраты и организационные хлопоты, но взамен хозяева жилья получают возможность создавать в своих владениях требуемый уровень комфорта, причем, с минимальными эксплуатационными расходами. http://tepliydim.com/product-tag/kotly-na-tverdom-toplive/

Расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²

Однако, рачительному хозяину мало словесных заверений в экономичности газового отопительного оборудования – хочется узнать все же, к какому расходу энергоносителей стоит быть готовым, чтобы, ориентируясь на местные тарифы, выразить затраты в денежном эквиваленте. Этому и посвящена настоящая публикация, которую вначале планировалось назвать «расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²». Но все же автор посчитал это не совсем справедливым. Во-первых, почему только именно 100 квадратных метров. А во-вторых, расход будет зависеть не только от площади, и даже можно сказать, что не столько от нее, как от целого ряда факторов, предопределяемых спецификой каждого конкретного дома.

Поэтому речь, скорее, пойдет о методике расчета, которая должна подойти для любого жилого дома или квартиры. Вычисления выглядят довольно громоздкими, но не переживайте – мы сделали все возможное, чтобы их легко смог провести любой владелец жилья, даже никогда ранее этим не занимавшийся.

Содержание статьи [Свернуть]

• 1 Общие принципы проведения расчетов мощности отопления и потребления энергоносителей
  • 1.1 А для чего вообще проводятся подобные расчеты?
• 2 Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры
  • 2.1 Калькулятор расчета необходиимой тепловой мощности для отопления (для конкретного помещения)
  • 2.2 Пояснения по проведению расчетов тепловой мощности
• 3 Проведение расчетов расхода газа на нужды отопления
  • 3.1 Расчет потребления сетевого природного газа
    • 3.1.1 Калькулятор расчета расхода сетевого газа на нужды отопления
  • 3.2 Расход потребления сжиженного газа
    • 3.2.1 Калькулятор расчета расхода сжиженного газа для отопления
• 4 Какие меры можно предпринять для уменьшения расхода газа
  • 4.1 Видео: Берите на вооружение – эффективные методы экономии газа для отопления

Общие принципы проведения расчетов мощности отопления и потребления энергоносителей

А для чего вообще проводятся подобные расчеты?

Применение газа в качестве энергоносителя для функционирования системы отопления – выигрышно со всех сторон. Прежде всего, привлекают вполне доступные тарифы на «голубое топливо» – они не идут ни в какое сравнение с, казалось бы, более удобным и безопасным электрическом. По стоимости конкуренцию могут составить лишь доступные виды твёрдого топлива, например, если не наблюдается  особых проблем с заготовкой или приобретением дров. Но по эксплуатационным издержкам – необходимости регулярного подвоза, организации правильного хранения и постоянного контроля за загрузкой котла, твердотопливное отопительное оборудование полностью проигрывает газовому, подключённому к сетевой подаче.

Одним словом, если есть возможность выбрать именно этот способ обогрева жилья, то в целесообразности установки газового котла вряд ли стоит сомневаться.

По критериям экономичности и удобства в эксплуатации реальных соперников у газового отопительного оборудования в настоящее время пока что нет

Понятно, что при выборе котла одним из ключевых критериев всегда является его тепловая мощность, то есть способность выработать определенное количество тепловой энергии. Если говорить проще, то приобретаемое оборудование по своим заложенным техническим параметрам должно обеспечить поддержание комфортных условий проживания в любых, даже самых неблагоприятно складывающихся условиях. Этот показатель чаще всего указывается в киловаттах, и, безусловно, отражается на стоимости котла, его габаритах, потреблении газа. А значит, задача при выборе такова, чтобы приобрести модель, которая в полной мере отвечала  потребностям, но, в то же время, не обладала неоправданно завышенными характеристиками – это и невыгодно хозяевам, и не слишком полезно для самого оборудования.

При выборе любого отопительного оборудования очень важно найти «золотую середину» – чтобы мощности было достаточно, но одновременно – без совершенно не оправданного ее завышения

Важно правильно понимать еще один момент. Это то, что указанная паспортная мощность газового котла всегда показывает его максимальный энергетический потенциал. При правильном подходе она должна, безусловно, несколько превышать расчетные данные необходимого поступления тепла для конкретного дома. Тем самым и закладывается тот самый эксплуатационный резерв, который,  возможно, когда-нибудь понадобится при самых неблагоприятных условиях, например, при экстремальных, несвойственных району проживании холодах. Например, если расчеты показывает, что для загородного дома потребность в тепловой энергии составляет, допустим, 9,2 кВт, то разумнее будет остановить свой выбор на модели с тепловой мощностью 11,6 кВт.

Будет ли эта мощность полностью востребована? – вполне возможно, что и нет. Но и запас ее не выглядит чрезмерным.

Для чего это все так подробно разъясняется? А только лишь для того, чтобы у читателя наступила ясность с одним важным моментом. Будет совершенно неправильным рассчитывать потребление газа конкретной системой отопления, отталкиваясь исключительно от паспортных характеристик оборудования. Да, как правило, в технической документации, сопровождающей отопительный агрегат,  указывается расход энергоносителя в единицу времени (м³/час), но это опять же в большей мере теоретическая величина. И если пытаться получить искомый прогноз расхода простым умножением этого паспортного параметра на количество часов (и далее – дней, недель, месяцев) эксплуатации, то можно прийти к таким показателям, что станет страшно!..

Брать за основу для расчетов паспортные значения расхода газа – нецелесообразно, так как они не покажут реальной картины

Частенько в паспортах указывается диапазон расхода – обозначены границы минимального и максимального потребления. Но и это, наверное, не станет большим подспорьем в проведении расчетов реальных потребностей.

А ведь максимально приближенный к реальности расход газа знать все же весьма полезно. Это поможет, во-первых, в планировании семейного бюджета. Ну а во-вторых, обладание такой информацией должно, вольно или невольно, стимулировать рачительных хозяев к поиску резервов экономии энергоносителей – возможно, стоит предпринять определённые шаги к тому, чтобы свести потребление к возможному минимуму.

Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры

Итак, отправной точкой для определения потребления газа на нужды отопления должна все же служить тепловая мощность, которая требуется для этих целей. С нее и начнём наши расчеты.

Если перебрать массу публикаций по этой теме, размещенных в интернете, то чаще всего можно встретить рекомендации проводить расчет требуемой мощности, исходя из площади отапливаемых помещений. Причем, для этого приводится константа: 100 ватт на 1 квадратный метр площади (или 1 кВт на 10 м²).

Удобно? – безусловно! Безо всяких подсчетов, не используя даже листика бумаги и карандаша, в уме производишь простейшие арифметические действия, например, для дома площадью 100 «квадратов» необходим, как минимум, 10-ваттный котел.

Ну а как с показателем точности таких расчетов? Увы, в этом вопросе все обстоит не столь благополучно…

Принимать за основу расчетов мощности отопления «аксиому», что на каждый метр площади требуется 100 Вт тепла – это не совсем серьезный подход

Посудите сами.

Например, будут ли равнозначны по потребности в тепловой энергии помещения одинаковой площади, скажем, в Краснодарском крае или областях Серверного Урала? Если ли разница между комнатой, граничащей с отапливаемыми помещениями, то есть имеющей всего одну внешнюю стену, и угловой, да к тому же еще выходящей на наветренную северную сторону? Потребуется ли дифференцированный подход к помещениям с одним окном или имеющим панорамное остекление? Можно перечислить еще несколько подобных, вполне очевидных, кстати, пунктов – в принципе, мы этим и займемся практически, когда перейдем к расчёту.

Итак, не подлежит сомнению то, что на необходимое количество тепловой энергии для отопления помещения влияет не только его площадь – необходимо учесть еще целый ряд факторов, связанных с особенностями региона и конкретного места расположения здания, и со спецификой конкретной комнаты. Понятно, что комнаты в пределах даже одного дома могут иметь существенные различия. Таким образом, самым правильным будет такой подход – просчитать потребность в тепловой мощности для каждого помещения, где будут устанавливаться приборы отопления, а затем, суммировав их, найти общий показатель за дом (квартиру).

Каждая комната может обладать индивидуальными особенностями, поэтому целесообразно проводить расчет по помещениям отдельно, а в конце – подбить общий итог

Предлагаемый алгоритм проведения вычислений не претендует на «звание» профессионального расчета, но обладает достаточной степенью точности, проверенной практикой. Чтобы предельно упростить задачу нашему читателю, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором, в программу которого уже внесены все необходимые зависимости и поправочные коэффициенты. Для большей ясности в текстовом блоке под калькулятором будет приведена краткая инструкция по проведению вычислений.

Калькулятор расчета необходиимой тепловой мощности для отопления (для конкретного помещения)

 

Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»

Площадь помещения, м²

Высота потолка в помещении

Количество внешних стен

Внешние стены смотрят на:

Север, Северо-Восток, Восток

Юг, Юго-Запад, Запад

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

- наветренная сторона

- подветренная

- параллельная направлению ветра

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

Какова степень утепленности внешних стен?

Что расположено снизу?

Что расположено сверху?

Тип установленных окон

Обычные деревянные рамы с двойным остеклением

Окна с однокамерным (2 стекла) стеклопакетом

Окна с двухкамерным (3 стекла) стеклопакетом или с аргоновым заполнением

Нет окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Двери, выходящие на улицу или на холодный балкон:

нет одна две

Пояснения по проведению расчетов тепловой мощности

Итак, считать будем по каждому помещению отдельно примерно в такой последовательности

• Начинаем с площади комнаты. И в качестве исходной величины все же примем те самые 100 Вт на каждый квадратный метр, но по ходу расчета будет внесено множество поправочных коэффициентов. В поле ввода (бегунком слайдера) необходимо указать площадь помещения, в квадратных метрах.
• Безусловно, на необходимое количество энергии оказывает влияние объем комнаты – для стандартных потолков в 2.7 м и для высоких, в 3,5÷4 м итоговые значения будут различаться. Поэтому программа расчета введет поправку на высоту потолка – ее необходимо выбрать их предлагаемого выпадающего списка.
• Большое значение имеет количество стен помещения, непосредственно контактирующих с улицей. Поэтому следующим пунктом необходимо указать количество внешних стен: предлагаются варианты от «0» до «3» – каждому из значений будет соответствовать свой поправочный коэффициент.
• Даже в очень морозный, но ясный день на микроклимат в помещении может оказывать Солнце – сокращается количество теплопотерь, прямые лучи, проникающие в окна, чувствительно подогревают помещение. Но это характерно только для стен, выходящих на южную сторону. Укажите очередным пунктом ввода данных примерное расположение внешней стены комнаты – и программа внесет необходимые коррективы.

«Мороз и Солнце – день чудесный…» – это действительно так! Солнечные лучи даже зимой вполне способны оказать влияние на микроклимат в помещении, выходящем на южную сторону

• Многие дома, как загородные, так и в пределах городской застройки, расположены таким образом, что внешняя стена помещения большую часть зимы оказывается наветренной. Если хозяевам известно направление преобладающей зимней «розы ветров», то можно учесть в расчетах и это обстоятельство. Понятно, что наветренная стена будет всегда выхолаживаться сильнее – и программа расчета ведет соответствующий поправочный коэффициент. Если такой информации нет, то можно данный пункт пропустить – но в этом случае расчет будет проведен для самого неблагоприятного расположения.

Если известно преобладающее направление зимних ветров, то можно учесть в расчётах и это обстоятельство

• Следующий параметр внесет поправку на климатическую специфику вашего региона проживания. Речь идет о показателях температуры, которые свойственны в данной местности для самой холодной декады зимы. Важно – речь идет именно о тех значениях, которые являются нормой, то есть не входят в разряд тех аномальных морозов, которые раз в несколько лет нет-нет, да и «посещают» любой регион, и потом из-за своей нетипичности надолго остаются в памяти.

Указывать необходимо те показатели минимальных зимних температур, которые для данного региона являются нормой

• Уровень теплопотерь напрямую связан со степенью термоизоляции стен. В следующем поле ввода данных необходимо оценить ее, выбрав один из трех вариантов. При этом полноценно утепленной можно считать стену лишь в том случае, если термоизоляционные работы были проведены в полном объеме с базированием на результатах проведенных теплотехнических расчетов.

Оптимальное решение для жилого дома – полноценная термоизоляция, выполненная на основании проведённых теплотехнических расчётов

К средней степени утеплённости можно отнести стены, выложенные из «теплых» материалов, например, натурального дерева (бревно, брус), газосиликатных блоков толщиной в 300-400 мм, пустотного кирпича – кладка в полтора или два кирпича.

В списке указаны еще и вовсе неутепленные стены, но, по сути, в жилом доме такого вообще не должно быть по определению – никакая система отопления не сможет эффективно поддерживать комфортный микроклимат, а затраты на энергоносители будут «космическими».

• Немалое количество тепловых потерь всегда приходится на перекрытия – полы и потолки помещений. Поэтому будет вполне разумным оценить «соседство» рассчитываемой комнаты, так сказать, по вертикали, то есть сверху и снизу. Следующие два поля нашего калькулятора посвящены именно этому – в зависимости от указанного варианта программа расчета введет необходимые поправки.

На общее количество теплопотерь в помещении влияет и то, что расположено над и под ним

• Целая группа поле ввода данных посвящена окнам.

— Во-первых, следует оценить качество окон, так как от этого всегда зависит то, насколько быстро будет выстуживаться помещение.

— Затем необходимо указать количество окон и их размеры. На основании этих данных программа рассчитает «коэффициент остекления», то есть отношение площади окон к площади комнаты. Полученное значение станет основой для внесения соответствующей корректировки итогового результата.

Наверное, любому понятно, что количество теплопотерь через окна, так сильно отличающихся размерами, будет далеко не одинаковым

• Наконец, в рассматриваемом помещении может иметься дверь «на холод» — непосредственно на улицу, на балкон или, скажем, ведущая в неотапливаемое помещение. Если этой дверью регулярно пользуются, то каждое ее открытие будет сопровождаться немалым притоком холодного воздуха. А это означает, что не систему отопления данной комнаты ляжет дополнительная задача компенсации таких теплопотерь. Выберите свой вариант в предлагаемом списке – и программа внесет необходимые корректировки.

После ввода данных остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» — и будет получен ответ, выраженные в ваттах и киловаттах.

Теперь о том, как подобный расчет удобнее всего будет провести на практике. Видится оптимальным такой способ:

— Для начала берется план своего дома (квартиры) – в нем наверняка указаны все необходимые размерные показатели. В качестве примера возьмем совершенно производный план этажа загородного жилого дома.

План дома поможет в проведении расчётов. Если дом имеет несколько этажей, то для каждого из них вычисления проводятся поочередно

— Далее, имеет смысл составить таблицу (например, в Excel, но можно и просто на листе бумаги). Таблица – произвольной формы, но в ней должны быть перечислены все помещения, на которые распространяется действие системы отопления, и указаны характерные особенности каждого из них. Понятно, что значение зимних температур для всех помещений будет единой величиной, и его достаточно ввести один раз. Пусть, для примера, это будет  -20 °С.

Например, таблица может выглядеть так:

Помещение	Площадь, высота потолков	Внешние стены, количество, расположение относительно сторон света и розы ветров, степень термоизоляции	Что находится сверху и снизу	Окна – тип, количество, размеры, наличие двери на улицу	Необходимая тепловая мощность

Помещение	Площадь, высота потолков	Внешние стены, количество, расположение относительно сторон света и розы ветров, степень термоизоляции	Что находится сверху и снизу	Окна – тип, количество, размеры, наличие двери на улицу	Необходимая тепловая мощность
ИТОГО ЗА ДОМ	196 м²				16,8 кВт
1 ЭТАЖ
Прихожая	14,8 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и –полноценная	снизу – теплый пол по грунту, сверху – отапливаемое помещение	Окон нет, дверь одна	1,00 кВт
Кладовая	2,2 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет	0,19 кВт
Сушилка	2,2 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет	0,19 кВт
Детская	13,4 м², 2.5 м	Две, Север –Восток, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет	1,34 кВт
Кухня	26,20 м², 2.5 м	Две, Восток – Юг, параллельно направлению ветра, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,26 кВт
Гостиная	32,9 м², 3 м	Одна, Юг, подветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,62 кВт
Столовая	24,2 м², 2,5 м	Две, Юг-Запад, подветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,16 кВт
Комната для гостей	18,5 м², 2,5 м	Две, Запад-Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет	1,65 кВт
Итого по первому этажу суммарно:	134,4 м²				11,41 кВт
2 ЭТАЖ
… и так далее

ИТОГО ЗА ДОМ	196 м²				16,8 кВт

— Остается лишь открыть калькулятор – и весь расчет займет считаные минуты. А затем необходимо суммировать результаты (можно сначала по этажам – а потом за все здание в целом), чтобы получить искомую тепловую мощность, необходимую для полноценного отопления.

Кстати, обратите внимание – в таблице примером приведены реальные результаты расчета. И они довольно существенно отличаются от тех, что могли быть получены при использовании соотношения 100 Вт → 1 м². Так, только на первом этаже с площадью 134,4 м² такое различие, в меньшую сторону, оказалось около 2 кВт. На для других условий, например, для более сурового климата или для не столь совершенной термоизоляции,  разница может быть совершенно иной и даже иметь другой знак.

Итак, для чего нам нужны результаты этого расчета:

• Прежде всего, полученное для каждой конкретной комнаты необходимое количество тепловой энергии позволяет правильно подобрать и расставить приборы теплообмена – имеются в виду радиаторы, конвекторы, системы «теплый пол».
• Суммарное значение за весь дом становится ориентиром для выбора и приобретения оптимального котла отопления – как уже говорилось выше, берут мощность чуть больше расчётной, чтобы оборудование никогда не работало на пределе своих возможностей, и в то же время – гарантированно справлялось со своей прямой задачей даже при самых неблагоприятных условиях.
• И, наконец, тот же суммарный показатель станет для нас отправной точкой при проведении дальнейших расчетов планируемого расхода газа.

Проведение расчетов расхода газа на нужды отопления

Расчет потребления сетевого природного газа

Итак, переходим непосредственно к расчетам потребления энергоносителей. Для этого нам потребуется формула, показывающая, какое количество тепла производится при сгорании определённого объема (V) топлива:

W = V × H × η

Чтобы получить конкретно объем, представим это выражение несколько иначе:

V = W / (H × η)

Разбираемся с величинами, входящими в формулу.

V – это тот самый искомый объем газа (кубических метров), сжигание которого даст нам  необходимое количество тепла.

W – тепловая мощность, требующаяся для поддержания в доме или квартире комфортных условий проживания – та самая, расчётом которой мы занимались только что.

Та самая, вроде бы, но все же – не совсем. Требуется дать несколько разъяснений:

• Во-первых, это ни в коем случае не паспортная мощность котла – многие допускают подобную ошибку.
• Во-вторых, приведённый выше расчет необходимого количества тепла, как мы помним, проводился для самых неблагоприятных внешних условий – для максимальных холодов, да еще и наряду с постоянно дующим ветром. На деле же таких дней в течение зимы бывает не так уж и много, и, вообще, нередко морозы чередуются с оттепелями, или устанавливаются на уровне, весьма далеком от указанной критической отметки.

Указанные в расчетах минимальные температуры стоят буквально одну-две недели, а так морозы в течение зимы бывают вполне «щадящими», а нередко и вообще отступают, вплоть до наступления настоящих оттепелей

Далее, правильно отрегулированный котел никогда не будет работать беспрерывно – за уровнем температуры обычно следит автоматика, выбирая наиболее оптимальный режим. А раз так, то для расчета среднестатистического потребления газа (не пикового, заметьте) и этой расчетной величины будет слишком много. Без особых опасений совершить серьезную ошибку в расчетах, полученное суммарное значение мощности можно смело «располовинить», то есть принимать для дальнейших вычислений 50% от рассчитанной величины. Практика показывает, что в масштабах всего отопительного сезона, особенно учитывая сниженное потребление во второй половине осени и в начале весны, так обычно и получается.