Газовый котел на сжиженном газе: расход топлива на отопление

Газ … и другой газ

Голубое топливо многие годы самым востребованным и дешевым энергоносителем. Наиболее часто для отопления используется два вида газа и соответственно два способа подключения:

• Магистральный. Это очищенный от примесей метан с добавлением ничтожного количества отдушки для облегчения обнаружения утечки. Такой газ транспортируется по газотранспортным системам до потребителей.
• Сжиженная смесь пропана с бутаном, которая закачивается в газгольдер и обеспечивает автономное отопление. При переходе данной жидкости в газообразное состояние, увеличивается давление в резервуаре. Под действием высокого давления газовая смесь поднимается по трубам до места потребления.

Оба вида имеют как свои плюсы, так и минусы:

• при магистральном подключении всегда существует опасность поломки трубопровода, снижения давления в нем. Газгольдер дает полную автономность, необходимо следить только за наличием газа;
• оборудование газгольдера и его обслуживание обходится дорого. Но это единственная возможность газового отопления, если в доступной близости нет магистрали;
• чтобы рассчитать расход газа для отопления дома 100 кв м выполняют сравнение калорийности топлива из магистрали и сжиженной смеси в баллоне. Калорийность пропан-бутановой смеси в три раза больше чем у метана: при сгорании 1 м3 смеси выделяется 28 кВт, а сгорание такого же количества метана выдает 9 кВт. Соответственно количество на отопление одинаковой площади будет расходоваться разное.

Сжиженную смесь часто для автономного отопления закачивают в баллоны небольшой емкости.

Для автономного отопления применяют и сжиженный газ в баллонахИсточник blog.mybacharach.com

Цена вопроса

В Челябинской области стоимость 1 куб.м3 природного магистрального газа равна 6,15 руб/м3.

Сжиженная смесь в баллонах, без доставки, в зависимости от района составляет 16,82 – 19,26 рублей за килограмм.

Количество топлива на обогрев индивидуального дома уменьшается любым из трёх мероприятий, или всем комплексом:

1. 1. Простое мероприятие — установка во входном блоке тепловой завесы. Такие модели выполняют двойную работу. Зимой устройство отсекает холодный воздух с улицы, летом агрегат включают на охлаждение, заодно предотвращая появление насекомых в комнатах. Тепловые завесы снабжены защитой от перегрева и пультом дистанционного управления.
2. Затратное, но не трудное в исполнении — теплые полы, которые требуют нагрева воды в половину температуры радиаторного отопления. Водяные полы – недорогие, и у них есть плюс: греют, но не пересушивают воздух. Однако, помните, что водяные полы, по правилам, устанавливают только в частном доме. В многоквартирных домах рассматривают вариант кабельного или плёночного пола.
3. Даже в доме площадью 100 кв. м оправдает установку автоматическое регулирование подачи тепла в зависимости от наружной температуры и присутствия людей в доме.

Методика расчета для природного газа

Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.

Считаем расход газа по теплопотерям

Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.

Далее можно  узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа),  в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.

Наименование толпива	Единица измерения	Удельная теплота сгорания в кКал	Удельная теплота сгорания в кВт	Удельная теплота сгорания в МДж
Природный газ	1 м 3	8000 кКал	9,2 кВт	33,5 МДж
Сжиженный газ	1 кг	10800 кКал	12,5 кВт	45,2 МДж
Уголь каменный (W=10%)	1 кг	6450 кКал	7,5 кВт	27 МДж
Пеллета древесная	1 кг	4100 кКал	4,7 кВт	17,17 МДж
Высушенная древесина (W=20%)	1 кг	3400 кКал	3,9 кВт	14,24 МДж

Пример расчета по теплопотерям

Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:

• средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
• в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8  кВт;

• в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.

Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).

Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:

• расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
• потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней =  864 м3/мес.

Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.

Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.

Расчет по мощности котла

Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.

Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт =  1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:

• в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3

• в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.

Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.

По квадратуре

Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:

• Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
• Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
  • при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;

  • при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.

Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление,  на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома и ГВС (с формулами)

Газообразные виды топлива могут быть представлены пропаном, бутаном, метаном, водородом, а также традиционным природным газом

Запасы природного газа превышают объёмы нефти и угля, поэтому важно выполнять грамотный расчёт такого экономичного энергоносителя, используемого в системах отопления, для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, включая горячее водоснабжение

Расчёт по мощности котла

Грамотный самостоятельный расчёт общего газового расхода не потребует специальных навыков, если учитывать основные параметры оборудования.

Таблица содержит основные варианты расчёта мощности котла

Для выполнения самостоятельных расчётов потребуется знать уровень мощности используемого котла и площадь помещения, а также воспользоваться табличными данными.

Формула расчёта мощности котла с учётом теплопотерь

Круглосуточная работа агрегата в месячном режиме предполагает умножение данных с целью получения киловатт-часов. Выбор мощности агрегата осуществляется исходя из общей площади домовладения, а при расчётах расходуемого объёма голубого топлива необходимо всегда ориентироваться на наиболее низкие температурные показатели за окном.

По квадратуре

Важно помнить, что для расчёта по квадратуре необходимо найти производное мощности оборудования на количество часов в сутки и количество дней в неделю. Особенно важно грамотно просчитать расход энергоресурсов для отопления согласно режиму эксплуатации и с учётом использования 1,0 кВт на каждые 10 м² обогреваемой площади. Таблица: показатели для расчёта расхода топлива

Таблица: показатели для расчёта расхода топлива

Общая площадь помещения в м3	Максимальные показатели расхода газа на отопление	Оптимальный объём бойлера
100–200	20 кВт	160–200 л
150–200	25 кВт	160–200 л
150–300	30 кВт	до 300 л
200–400	40 кВт	до 300 л
300–500	50 кВт	до 500 л

Например, для полноценного, а также максимально эффективного отопления помещения общей площадью 30 м² необходимо приобрести котёл, мощность которого составляет всего 3,0 кВт. Следовательно, для обогрева одного квадратного метра площади потребуется затрачивать 100 Вт тепловой энергии с учётом высоты помещения до 300 см.

Формула расчёта:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

• V — стандартные показатели объёмного газового расхода в час на каждый кубометр.
• Q — тепловые потери и мощность отопительной системы в кВт.
• q — низшие показатели удельной калорийности энергоносителя в кВт/м³.
• КПД — показатели коэффициента полезного действия эксплуатируемого оборудования.

Например, для прогрева воздушных масс в помещении с общей площадью 90 квадратных метров расходуется V = 9,0 / (9,2 х 96 / 100) = 9,0 / 9,768 = 0,92 м³/час.

С учётом теплопотерь

Индивидуальная норма с учётом показателей мощности рассчитывается в соответствии с формулой:

К_зап × ОП × РТ × КР × 1кВт /860 кКВ, где:

• К_зап является поправочным значением, равным 1,15 или 1,20.
• ОП является показателями общего объёма помещения.
• РТ является разницей температурных показателей в помещении и вне его.
• КР является показателями коэффициента рассеивания.

Например, 1 000 мг условного топлива — это 7 000 ккал, а в ином выражении — 7 × 10 — 3 Гкал, при этом идеальным в условиях 1 КПД являются показатели удельного расхода условной единицы топлива для выработки 1,0 Гкал теплоты.

Расчет для сжиженного газа

Приведенная выше формула подходит и для других видов горючего. В том числе для сжиженного газа в баллонах для газового котла. Теплотворная способность у него, разумеется, другая. Принимаем эту цифру 46 МДж на килограмм, т.е. 12,8 киловатт на килограмм. Допустим, КПД котла 92 %. Подставляем цифры в формулу, получаем 0,42 килограмма в час.

Сжиженный газ считают в килограммах, которые после переводят в литры. Чтобы посчитать расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера, полученную по формуле цифру делят на 0,54 (вес одного литра газа).

Далее – как выше: умножаем на 24 и на 30 дней. Чтобы рассчитать топливо на весь сезон, среднемесячную цифру умножаем на количество месяцев.

Среднемесячный расход, приблизительно:

• расход сжиженного газа на отопление дома 100 м 2 – около 561 литров;
• расход сжиженного газа на отопление дома 150 м 2 – примерно 841,5;
• 200 квадратов – 1122 литра;
• 250 – 1402,5 и т.д.

В стандартном баллоне содержится около 42 литров. Делим количество газа, необходимое на сезон, на 42, находим число баллонов. Далее умножаем на цену баллона, получаем сумму, необходимую для отопления на весь сезон.

Видео о том, как снизить расход газа котла.

Сокращение расхода

Это известно: если хорошо утеплить дом, то расход горючего для обогрева существенно сократится. Поэтому перед началом выбора и установки оборудования и прокладки магистральных путей необходимо хорошо утеплить дом: стены, крышу и чердак, пол, произвести замену окон, сделать герметичный контур уплотнения на дверях.

Особое внимание стоит уделить крыше и окнам. Предполагается, что из 100% потерянной теплоты 35% уходит через крышу, около 25% теряется на окнах. Поэтому используйте лучшие теплоизоляционные материалы и хорошие стеклопакеты, которые отличаются низким коэффициентом теплопроводности

Дешевые стеклопакеты сразу видно: их алюминиевый или стальной «скелет» зимой всегда очень холодный, и непосредственно через него теряется много тепла. Даже сами стекла так сильно не пропускают теплоту, как это делает металлический профиль, на котором эти стекла держатся

Поэтому используйте лучшие теплоизоляционные материалы и хорошие стеклопакеты, которые отличаются низким коэффициентом теплопроводности. Дешевые стеклопакеты сразу видно: их алюминиевый или стальной «скелет» зимой всегда очень холодный, и непосредственно через него теряется много тепла. Даже сами стекла так сильно не пропускают теплоту, как это делает металлический профиль, на котором эти стекла держатся.

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

• в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
• во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Обычной счетной машинки вполне достаточно, чтобы вычислить расход газа. Если не хотите вникать в расчетные формулы, пользуйтесь в сети программами онлайн-калькуляторов. Вводите исходные данные и сразу же получайте результат

Пример.

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

Рассчитаем мощность котла: 100 Вт/кв. м * 100 м² = 10000 Вт (или 10 кВт).

Рассчитаем расход газа в час: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м/час.

Рассчитаем расход газа в сутки (16 часов работы), за месяц (30 дней), за весь отопительный сезон (7 месяцев) :

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м 17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м 537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц 0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м 4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон 0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Самые простые тепловизоры стоят не менее 300 долларов, а цена на профессиональные стартует от нескольких тысяч, но эти приборы показывают все места, через которые в дом заходит холодный воздух и уходит наружу тепло

Разновидности газа

Для обогрева частных домов и коттеджей площадью свыше 150 квадратных метров требуется большое количество топлива. По этой причине при выборе подходящего теплоносителя следует учитывать не только степень его теплоотдачи, но и экономическую выгоду от его использования, рентабельность монтажа оборудования. Газ больше всего отвечает перечисленным параметрам.

Для большей площади помещения, необходимо большее количество топлива

Разновидности газа:

1. Природный. Сочетает в себе углеводороды разного вида с преобладающей долей метана CH4 и примеси не углеводородного происхождения. При сгорании одного кубического метра этой смеси высвобождается более 9 кВт энергии. Поскольку газ в природе располагается под землёй в пластах некоторых горных пород, для его транспортировки и доставки потребителям прокладываются специальные трубопроводы. Чтобы природный газ мог поступать в дом и обогревать его, необходимо осуществить подключение к такому трубопроводу. Все работы по подключению выполняются исключительно специалистами газовой службы. Их работа оценивается достаточно высоко, поэтому врезка в газовую магистраль может обойтись в крупную сумму.
2. Сжиженный. Включает в себя такие вещества, как этилен, пропан и другие горючие добавки. Его принято измерять не в кубических метрах, а в литрах. Один литр, сгорая, даёт порядка 6,5 кВт тепла. Его использование в качестве теплоносителя не подразумевает дорогостоящего подключения к магистральному трубопроводу. Но для хранения сжиженного топлива необходимо оборудовать специальную ёмкость. По мере расходования газа его объёмы придётся своевременно пополнять. К расходам на постоянную покупку необходимо прибавить стоимость транспортировки.

Принципы отопления баллонами с сжиженным газом вы увидите в данном видео:

Как сократить расход газа

Общеизвестное правило: чем лучше утеплен дом, тем меньше горючего уходит на обогрев улицы. Поэтому перед началом монтажа отопительной системы следует выполнить качественную теплоизоляцию дома – крыша/чердак, полы, стены, замена окон, герметичный уплотнительный контур на дверях.

Сэкономить топливо можно также за счет самой системы отопления. Используя теплые полы вместо батарей, вы получите более эффективный обогрев: поскольку тепло распространяется конвекционными потоками снизу вверх, чем ниже расположен отопительный прибор, тем лучше.

Кроме того, нормативная температура полов 50 градусов, а радиаторов — в среднем 90. Очевидно, что полы экономичнее.

Наконец, сэкономить газ можно, регулируя обогрев по времени. Нет смысла активно греть дом, когда он пустует. Достаточно выдерживать невысокую плюсовую температуру, чтобы не замерзли трубы.

Современная котельная автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления ) позволяет дистанционное управление: можно отдать команду на изменение режима через мобильного провайдера перед возвращением домой (что такое Gsm модули для котлов отопления ). В ночное время комфортная температура чуть ниже дневной, и т.д.

Пример для коттеджа на 200 м2

Рассчитаем расход газа для коттеджа возле г. Ростов-на-Дону. Продолжительность периода отопления: E = 171 × 24 = 4104 ч. Средняя уличная температура T₂ = – 0.6 °С. Желательная температура в доме: T₁ = 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 м2 каждое. Общая площадь окон: S_окна = 28.60 м2. 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 м2. По паспорту изделия R_двери = 1.45. Тогда Q_двери = 61 Вт.
• Глухая стена. Участок “АБВГД”: 36.1 × 4.8 = 173.28 м2. Участок “ДА”: 8.7 × 1.5 = 13.05 м2. Участок “ДЕЖ”: 18.06 м2. Площадь фронтона крыши: 8.7 × 5.4 / 2 = 23.49. Итого, площадь глухой стены: S_стена = 251.37 – S_окна – S_двери = 219.17 м2. 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 м2, а над котельной: 2.7 × 4.47 = 12.07 м2. Итого S_крыши = 123.07 м2. 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 = (S₁ / (R_пол + 2.1) + S₂ / (R_пол + 4.3) + S₃ / (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:

1. Через несущую стену. S₁ = 28.71, R₁ = 3.13.
2. Через кирпичную перегородку с котельной. S₂ = 11.31, R₂ = 0.89.

Получим K₁ = S₁ / R₁ + S₂ / R₂ = 21.88.

Из гаража наружу тепло выходит следующим образом:

1. Через окно. S₁ = 0.38, R₁ = 0.55.
2. Через ворота. S₂ = 6.25, R₂ = 1.05.
3. Через стену. S₃ = 19.68, R₃ = 3.13.
4. Через крышу. S₄ = 23.89, R₄ = 2.98.
5. Через пол. Зона 1. S₅ = 17.50, R₅ = 2.1.
6. Через пол. Зона 2. S₆ = 9.10, R₆ = 4.3.

Получим K₂ = S₁ / R₁ + … + S₆ / R₆ = 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 м3/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 м3.
• Сжиженный газ. V = 2450 кг.

После расчетов можно проанализировать финансовые затраты на обогрев и целесообразность вложений, направленных на уменьшение теплопотерь.

Особенности газгольдерного (сжиженного) топлива

Газгольдер (GasHolder) – это банальный резервуар для хранения газа (пропана + бутана). Туда он закачивается в сжиженном виде. Потом постепенно эта “жидкость” переходит в газообразное состояние, поднимая давление в емкости. И уже за счет высокого давления газ выдавливается из резервуара в трубы для подачи в дом.

Использование в газгольдерах пропана и бутана обусловлено наличием этих газов в достаточно больших объемах и простоте технологии их сжижения

По сути, бутан и пропан – это побочные компоненты, остающиеся после выделения метана из поднятого из недр «природного газа». Их доля в выкачанной из земли смеси нередко достигает 30%.

Плюс они же образуются при переработке попутного газа, который выходит из скважин вместе с нефтью. Их приходится либо сжигать в факелах на месторождении, либо искать способы применения в энергетике.

Газгольдеры могут быть применены для хранения различных газов. Но для автономного газоснабжения частных домов принято использовать оборудование, рассчитанное на пропан-бутановую смесь. Ее еще называют сжиженным углеводородным газом (СУГ). Заниматься сжижением метана для закачки в подобные бытовые емкости слишком дорого и невыгодно.

Смесь сжиженного пропана с бутаном (СУГ) различается на:

• зимнюю;
• летнюю.

Бутан дешевле пропана. Но он быстрее замерзает при отрицательных атмосферных температурах, поэтому в зимнюю смесь его добавляют в меньших долях. Зимой СУГ стоит дороже не из-за желания энергетиков заработать побольше, а из-за технологической необходимости увеличивать в нем процентное содержание дорогостоящего пропана.

Однако закупать сжиженный газ летом впрок не стоит. В зимний период при сильных морозах летний состав может “замерзнуть”. В лед он не превратится, а вот переходить из жидкого состояния в газообразное станет в меньших объемах.

Емкость газгольдера обычно рассчитывают так, чтобы углеводородного газа в нем хватало на полгода бесперебойной работы всего установленного в коттедже газового оборудования

Газгольдеры бывают вертикальными и горизонтальными, а также подразделяются на:

• подземные;
• надземные.

В российских климатических условиях рекомендуется монтировать только подземный вариант. При низких температурах на улице сжиженный пропан-бутан начинает менее эффективно испаряться.

Легче вырыть глубокий котлован, чтобы дно газгольдера оказалось ниже уровня промерзания грунтов на участке. Утеплять и искусственно поддерживать в емкости нужные для испарения температурные параметры, устанавливая специальные испарители, выходит дороже.

Некоторые “специалисты” утверждают, что вертикальные газгольдеры в сравнении с горизонтальными аналогами имеют более низкие показатели тепловой отдачи. Зеркало испарения внутри них гораздо меньше. И это действительно так. Меньше площадь жидкости сверху – меньше ее испаряется.

Однако в вертикальных резервуарах СУГ процесс испарения протекает с несколько более высокой скоростью, что полностью компенсирует меньший размер «зеркала». Результат в итоге получается практически одинаковым. Не зря же в Скандинавии, где климат во многом схож с российским, предпочитают монтировать газгольдерные емкости как раз в вертикальном исполнении.

Котел подключен на магистральный газопровод

Разберем алгоритм вычислений, позволяющих с точностью определить расход голубого топлива для агрегата, установленного в доме или квартире с подключением к централизованным сетям газоснабжения.

Расчет расхода газа в формулах

Для более точного расчета мощность газоотопительных агрегатов вычисляют по формуле:

Мощность котла = Q_т * К,

где Q_т — планируемые теплопотери, кВт; К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Планируемые теплопотери (в Вт) в свою очередь считают так:

Q_т = S * ∆t * k / R,

где

S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м; ∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C; k — коэффициент рассеивания; R — значение теплового сопротивления материала, м2•°C/Вт.

Значение коэффициента рассеивания:

• деревянное строение, металлическая конструкция (3,0 — 4,0);
• кладка в один кирпич, старые окна и кровля (2,0 — 2,9);
• двойная кирпичная кладка, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
• стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).

Формула для расчета максимального часового расхода газа на основе полученной мощности:

Объем газа = Q_max / (Qр * ŋ),

где Q_max — мощность оборудования, ккал/час; Q_р — теплотворная способность природного газа (8000 ккал/м3); ŋ — КПД котла.

Для того чтобы определить расход газообразного топлива, нужно просто перемножить данные, часть которых нужно взять из техпаспорта вашего котла, часть из строительных справочников, опубликованных в интернете.

Использование формул на примере

Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.

Считаем площадь ограждающих поверхностей:

1. Пол 10 * 10 = 100 кв. м
2. Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
3. Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
4. Стены: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 кв. м За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

Значение теплового сопротивления материалов (формула):

R = d / λ, где d – толщина материала, м λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/.

Рассчитываем R:

1. Для пола (бетонная стяжка 8 см + минвата 150 кг/м3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м2•°C/Вт)
2. Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
3. Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м2•°C/Вт)
4. Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)

Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.

Заведите привычку регулярно снимать показания счетчика, записывать их и делать сравнительный анализ с учетом интенсивности работы котла, погодных условий и пр. Эксплуатируйте котел на разных режимах, ищите оптимальный вариант нагрузки

Теперь посчитаем тепловые потери.

Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт Q (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВт Q (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт Q (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт

Теплопотери ограждающих конструкций:

Q (общ) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Вт/ч

Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до +20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).

Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

Проведя теплотехнический расчет, рассчитываем сначала мощность котла, а затем расход газа в час в газовом котле в кубических метрах:

Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).

Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).

Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.

Методика расчета расхода газа

Произведем расчет расхода газа на отопление дома площадью примерно 100-140 м2. Главный параметр – минимально допустимое давление газа в котле.

Непосредственный  расчет расхода сжиженного газа

Так как в баллон (зависит от заправщиков и сезона) входит от 35 до 42л. газа (в среднем 22 кг.), то заправка обойдется вам примерно 12 — 20 руб. за литр, что составит 420 – 840 руб. за баллон.

Обычные баллоны для сжиженного газа

При среднем потреблении котлом 0,12 кг газа/час из расчета на 1 кВт тепла у 12-15 кВт котла, норма расхода газа на отопление составит около 1,2-1,7 кг./ч.

Этой мощности вполне хватит на обогрев помещения площадью 100-140 м2.

Если бы наш  котел все время функционировал по максимуму – расход составил бы:

1,7*24=40,8 кг газа, или почти 2 баллона в сутки

Сумма при этом составит

(420 – 840)*2 = 840 — 1680 р,

А это естественно для владельца не выгодно.

Но так как газовые котлы отопления при правильной настройке, подборе всех составляющих системы и отсутствии больших утечек тепла потребляют во много раз меньше газа (примерно в 3-4 раза), то для поддержания приемлемой температуры во всем доме затраты на газ существенно уменьшаются.

Итоги расчета на неделю

Стало быть, в доме площадью 100-140 м2, нормально утепленном, с окнами хорошего качества, без явных щелей и трещин, при уличной температуре -18 -23 г., а  внутри дома около 21-23 градусов, средний расход газа на отопление дома составит около 10-13 кг за одни сутки (половина обычного баллона).

Газгольдер – альтернатива обычным баллонам

Это означает, что расход газа для отопления — 1 стандартный баллон на 2 дня. По опыту тех, кто уже давно пользуется такой системой отопления видно, что при 21-23 градусах в доме и наличию горячей воды в ванне и кухне, вы употребите за неделю лишь 3-4 газовых баллона (1700-3300р).

Методы и способы снижения затрат

В интернете есть инструкция и много видео по снижению затрат. Как показывает расчет расхода газа для отопления, общая сумма затрат достигает 3000 р.

Но ее можно существенно понизить. Для этого можно поставить автоматику, которая снижает температуру ночью, во время вашего сна (естественно снижается и количество сгораемого газа).

Те, кто уже обзавелся такими системами, подтверждают, что если с 12-00 ночи до 8 часов утра понизить температуру на 6-7 градусов, то это сократит расходы газа примерно на одну треть.

Это значит, что в неделю вы будете потреблять всего два баллона газа (840-1700р.).

Но и это не предел. Можно не покупать автоматику и самому регулировать подачу газа на ночь.

Это снизит затраты на разводку шлангов, а короб для баллонов можно смастерить своими руками или заказать. Два варианта расположения баллонов приведены на фото

Расчет  расхода газа и затрат на отопительный сезон

Как видно из предыдущего расчета и исходя из способов снижения затрат на отопление дома с автоматикой уходит около 10 баллонов в месяц.

Например, если вы выбираетесь на дачу только в выходные дни и праздники, то за весь отопительный сезон (с октября по апрель) набирается 30-35 дней — немногим больше месяца.

Котел Valliant на сжиженном газе

Подсчитаем расход сжиженного газа на отопление дома за весь сезон.

1. Расчет без применения автоматики (температура +22, не снижается ночью)

(З0-35)/2=15-17 баллонов за сезон

(15-17)*840=12600-14280 за сезон

2. Расчет с автоматическим таймером  (ночная температура понижается до 12-15  градусов)

(10-11)*840=8400-9240 за сезон

Разница более 100 долларов.