Чтобы сделать более точный расчет, необходимо учитывать множество факторов. Например, существует мнение, что для обогрева одного квадратного метра помещения требуется около 20 литров газа в год. Исходя из этих данных, мы можем предположить, что для отопления дома площадью 100 квадратных метров потребуется около 2000 литров газа в год.
Расход газа из газгольдера на отопление: как рассчитать + советы по минимизации
Совсем не случайно в последние годы все больше дач и загородных домов обогреваются с помощью газгольдеров — специальных резервуаров для хранения сжиженного газа. К тому же, стоимость топлива, оказывающегося в значительной мере в расходах на отопление, немаловажна. В нашем случае это именно сжиженный газ, который оказывается достаточно доступным и удобным для использования.
Поэтому владельцам домов стоит научиться правильно рассчитывать расход газа из газгольдера для отопления, чтобы определить промежутки между заправками. Данная проблема так же актуальна из-за того, что стоимость доставки газа также может существенно изменяться, и ее также следует учитывать в своем бюджете.
В этом материале мы постараемся в доступной форме объяснить, как самостоятельно рассчитать потребление сжиженного газа для отопления домов, использующих системы газоснабжения с газгольдером. Эти знания станут особенно полезными как при проектировании нового дома, так и при планировании модернизации существующих отопительных систем, ведь правильно проведенные расчеты помогут сократить расходы на топливо и оптимизировать потребление газа.
Факторы влияющие на расход газа
Газгольдер представляет собой объемный резервуар, наполняемый сжиженным углеводородным газом (СУГ), который в свою очередь является смесью пропана и бутана. Эти два газа компонируются для оптимизации физических свойств, что делает их применение наиболее эффективным для отопления.
Современные автономные схемы отопления, которые используют газгольдеры и газовые котлы, становятся всё более популярной альтернативой твердотопливным и дизельным котлам. Эта система обеспечивает хорошую эффективность и в то же время независимость от централизованных сетей.
Хранение газа в таких резервуарах и его использование для отопления может обосновано следующими факторами:
- отсутствием возможности подключения к центральной магистрали газопровода или высокой стоимостью такого подключения;
- постоянными проблемами с давлением газа в центральной системе, которые нередко не могут быть решены газовыми службами.
Следует отметить, что для нормального функционирования большинства газовых котлов минимальное давление газа в трубопроводе должно составлять не менее 35 мбар. Однако реальное давление в магистральных газопроводах часто гораздо ниже, находясь в пределах от 8 до 22 мбар.
Чтобы определить объем сжиженного газа в резервуаре, существуют как механические уровнемеры, так и более современные технологии, такие как дистанционные системы телеметрии. Эти устройства могут идти в комплекте с газгольдером или быть приобретены отдельно. Среднесуточный расход газа можно также отслеживать, если у вас установлен газовый счетчик, анализируя разницу между показаниями за определенные промежутки времени.
Тем не менее, для того чтобы получить более точный ответ на вопрос о том, сколько газа потребуется для отопления жилья, как рассчитать его расход и какие действия предпринять для снижения затраты на него, необходимы математические вычисления. Несмотря на то, что подобные расчеты будут носить усредненный характер, они в значительной степени помогут в планировании.
Стоит помнить, что топливо, поступающее из газгольдера, уходит не только на отопление. Хотя в этом случае объем расхода незначителен, газ также используется для подогрева воды, работы газовой плиты и других бытовых нужд.
К числу факторов, оказывающих влияние на расход газа, можно отнести:
- климатические особенности региона и направления ветров;
- общая площадь дома, количество и качество теплоизоляции окон, дверей и других конструктивных элементов;
- материалы, из которых построены стены, крыша, фундамент и уровень их теплоизоляции;
- количество жильцов и режим их проживания (постоянное или периодическое);
- параметры газового котла, наличие дополнительных газовых приборов и вспомогательного оборудования;
- число радиаторов отопления и наличие системы теплого пола.
Указанные условия делают расчет расхода топлива из газгольдера относительным, и результирующие данные базируются на среднестатистических показателях.
Классификация газгольдеров по типам и видам
В рамках этой статьи мы будем рассматривать исключительно бытовые газгольдеры, которые необходимы для организации автономного газоснабжения. Поскольку многим начинающим пользователям интересно, какой же именно газ используется в газгольдерах, стоит отметить, что основным энергоносителем в такой системе является сжиженный углеводородный газ (СУГ), состоящий преимущественно из пропан-бутана. газ, поступающий в систему, уже находится в газообразной форме, так как за счет испарения происходит преобразование из жидкого состояния.
Среди преимуществ такой газовой смеси следует выделить ее высокую теплоотдачу. При сгорании пропан-бутан выделяет в три раза больше тепла, чем аналогичное количество природного газа. Таким образом, использование СУГ в этом случае оказывается более выгодным по сравнению с электрическими и дизельными вспомогательными установками, что подтверждает экономическую целесообразность таких решений.
Существует несколько классификаций газгольдеров, которые можно выделить по следующим критериям:
По мобильности: газгольдеры делятся на мобильные и стационарные. Мобильные версии удобны для перемещения и используются, как правило, для сезонного обогрева, в то время как стационарные предназначены для долгосрочной эксплуатации на одном месте.
По форме: они бывают вертикальными и горизонтальными. Горизонтальные газгольдеры имеют более обширную поверхность газа, что способствует ускоренному испарению. Они также проще в монтаже, особенно в условиях слабого залегания грунтовых вод. Вертикальные газгольдеры занимают меньшую площадь, что делает их более удобными для установки на маленьких участках, хоть при этом они и не обладают другими явными преимуществами.
По способу установки: газгольдеры бывают подземные и наземные. Особенно в условиях российских зим с низкими температурами предпочтение отдается подземным установкам. Наземные аналогии могут находить применение только в южных регионах страны или при наличии дополнительной системы обогрева, которая призвана предотвратить замерзание газа и его компонентов.
По объему: хотя здесь деление очень условно, газгольдеры, как правило, разнятся по объемам. Например, мобильные ёмкости с объемом в 600, 1000 и 2000 литров часто используются для сезонного отопления, подогрева воды и прочих нужд. Сравнительно небольшие стационарные установки могут предлагать объем в 2500 литров, что является подходящим для дома площадью 100 квадратных метров.
На вопрос, сколько времени хватит газгольдера объемом 2700 литров, ответим, что его может хватить на целый год при умеренных условиях эксплуатации в средней полосе России, где расход газа оценивается примерно в 25 литров на 1 квадратный метр.
Важно помнить, что для рационального использования газа необходимо стремиться к тому, чтобы заправки происходили не чаще раза в год, так как сам выезд заправщика может иметь значительные расходы. Есть два нюанса: во-первых, в конце весны газ стоит дешевле, и разница по сравнению с началом отопительного сезона может достигать 50%. Во-вторых, можно объединиться с соседом для синхронизации заправок, что позволит существенно сократить расходы на каждое домохозяйство в связи с единовременной оплатой выезда заправщика.
Место установки газгольдера
Правильный выбор места для установки газгольдера, независимо от его размера и типа, является немаловажной задачей. Это требует строгого соблюдения существующих норм и требований, прописанных в различных нормативных документах. Сложность и ответственность данного вопроса подчеркивается количеством регулирующих документов, которые непосредственно касаются монтажа газового хранилища.
Вот список самых основных из них:
- СП 62.13330.2011, что касается правил обустройства газораспределительных систем;
- СП 42-103-2003 — нормы монтажа газопроводных коммуникаций из полиэтилена;
- СП 31-106-2002 — свод правил, касающийся проектирования и возведения инженерных систем в жилых домах;
- ПБ 03-576-03 — правила безопасности, относящиеся к установке и эксплуатации ёмкостей, работающих под давлением (которое в газгольдерах может достигать 18 атмосфер);
- Федеральный закон РФ 123-ФЗ — технический регламент безопасности.
Важно отметить, что указанные нормы относятся к юридическим лицам и не распространяются на физических лиц, а значит, установка газгольдера на своем участке не имеет строгих регламентаций!
Основные правила установки газгольдера на частном земельном участке можно изложить следующим образом:
- Газгольдер должен располагаться на расстоянии не менее 10 метров от жилых строений соседей, что позволяет минимизировать риски для жильцов в случае утечки газа. То же самое касается и детских игровых площадок.
- В отношении нежилых объектов установка должна происходить не ближе чем на 5 метров.
- Установка газа на расстоянии не менее 5 метров от общественных дорог также обязательна.
- Расстояние от линий электропередач (ЛЭП) должно составлять не менее 15 метров или минимум полторы высоты ближайшей опоры ЛЭП.
- От водоемов удаленность должна составлять более 50 метров, чтобы избежать негативного воздействия на экосистему.
- Удаление от деревьев и кустарников должно быть не менее 1 метра, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к объекту.
Следует помнить, что действующее законодательство и нормы значительно меняются, поэтому всегда нужно сверяться с требованиями органов контроля непосредственно перед установкой, принимая во внимание специфику региона, климатические условия и прочие факторы.
Важно также отметить, что хотя в правилах часто упоминаются аварии и утечки, газгольдеры являются высокобезопасными устройствами. Пользующиеся популярностью бытовые газовые баллоны зачастую вызывают больше хлопот, особенно если их заполнять свыше установленного 85%. Кроме того, резкие перемещения из холодного помещения в теплое могут привести к разрыву емкости из-за физики процесса расширения газа.
Расчет мощности газового котла
Основную часть потребляемого топлива в системе составляет отопление. Ключевым показателем, определяющим количество сжигаемого газа для обогрева, являются тепловые потери. Главная задача отопительной системы состоит в том, чтобы эффективно компенсировать эти потери и создавать уютные условия для жизни.
Для расчета потребности в сжиженном газе следует определить уровень теплопотерь здания или требуемую тепловую мощность для адекватного обогрева. Этот параметр напрямую влияет на расчетную мощность газового котла.
В качестве примера возьмем дом площадью 80 квадратных метров, находящийся в условиях средней полосы России и утепленный согласно современным технологиям.
Формула для расчета выглядит следующим образом:
Q = S × Рр / 10, где
- Q — расчетные тепловые потери (в кВт);
- S — отапливаемая площадь (в м²);
- Рр — удельная мощность газового котла (в кВт/м²) — это значение на каждые 10 м².
Для нашего дома в Подмосковье удельная мощность, как правило, составляет в пределах от 1,2 до 1,5 кВт. Подставив значения в формулу, мы получим:
Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 кВт.
Несмотря на свою простоту, эта формула дает точно обоснованные результаты.
Порой для упрощения расчетов в качестве удельной мощности принимается единица, что приводит к установлению мощности в 10 кВт на 100 квадратных метров.
Учитывая, что система газоснабжения включает не только отопление, но и подогрев воды, и другое оборудование, мощность котла следует увеличить на 20-25% с целью обеспечения запаса.
Существуют альтернативные методы расчета, основанные на определении теплопотерь по кубатуре помещения, однако они обладают большей степенью погрешности. Исходя из климатического пояса, на обогрев одного кубометра пространства высотой до 3 метров используют 30-40 Вт.
Расчет расхода газа из газгольдера
Для расчета потребления газа на отопление, используемого системой теплоснабжения, нужно учитывать особенности, отличающие его от расчета расхода природного газа, поступающего по магистрали.
Прогнозируемый объем расхода газа можно определить по следующей формуле:
V = Q / (q × η), где
- V — объем сжиженного углеводородного газа (СУГ), измеряемый в м³/ч;
- Q — расчетные тепловые потери;
- q — минимальное удельное значение теплоты сгорания или калорийность газа, составляющая для пропан-бутана 46 МДж/кг или 12,8 кВт/кг;
- η — КПД газоснабжения, который может варьироваться от 86% для простых котлов до 96% для высокотехнологичных конденсационных аппаратов, соответственно, его значение составит от 0,86 до 0,96.
Предположим, мы планируем использовать современный конденсационный котел с КПД 96%. Подставим известные значения:
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 / 12,288 = 0,78 кг/ч.
С учетом, что за единицу заправки сжиженного газа принимаем литр, необходимо перевести массу в литры, разделив на плотность.
Таблица показывает значения опытной плотности сжиженного газа (в т/м³) в зависимости от различных температур и пропорций смеси пропана и бутана. Важно понимать, что физические свойства пропан-бутановой смеси также зависят от температурного режима. Пропан начинает конденсироваться при минус 40 °С, а бутан — при минус 3 °С, что делает 50/50 пропорцию не идеальным вариантом для средних широт.
Для зимнего сезона оптимально использовать смесь, содержащую минимум 70% пропана. Предположим, что плотность газовой смеси составляет 0,572 т/м³. Теперь можно рассчитать расход газа в литрах: 0,78 / 0,572 = 1,36 л/ч.
Соответственно, суточное потребление будет равно: 1,36 × 24 ≈ 32,6 л. За месяц расход составит: 32,6 × 30 = 978 л. Поскольку расчет делался на самую холодную погоду, можно учесть погоду и понизить это значение в два раза: 978/2 = 489 л — это средний расход в месяце.
Начало отопительного сезона определяется как момент, когда среднесуточная температура воздуха стабильно не превышает +8 °C в течение пяти дней. Завершение сезона происходит весной с приходом стабильного потепления.
В нашей условной местности (например, Подмосковье) отопительный сезон в среднем длится 214 дней.
Итак, ожидаемый расход газа за год составит: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 л.
На сколько хватает газгольдера на 2700 и на 4800 литров
Чтобы ответить на вопрос о продолжительности работы газгольдера, стоит сначала определить, сколько литров газа будет потребляться в сутки. Для этого умножаем рассчитанный расход газа на количество часов в дне (24):
1,36 х 24 = 32,64 литра.
Необходимо учитывать, что согласно правилам безопасности, резервуар заполняется не более чем на 85% от общего объема. Рассчитаем, насколько хватит газгольдера разных объемов:
- Расход для газгольдера объемом 2700 литров: 0,85 * 2700 / 32,64 = 58,8 дней.
- Расход для газгольдера объемом 4800 литров: 0,85 * 4800 / 32,64 = 77,3 дней.
Таким образом, в условиях зимнего периода при работе котла, рассчитанного на дом площадью 100 квадратных метров, газгольдер объемом 2700 литров может обеспечить отопление на протяжении 58,8 дней, тогда как 4800-литровый газгольдер — на 77,3 дней. В теплую погоду потребление газа обычно снижается в 2-3 раза.
В заключение: как сократить расход газа?
Независимо от того, используете ли вы газ для отопления дома, подогрева воды или готовки, есть множество способов сократить его потребление. Вот несколько простых советов, которые помогут вам сэкономить:
- Улучшите теплоизоляцию своего дома. Проверьте, насколько плотно закрываются окна, двери и другие проемы, используйте герметик для устранения утечек тепла или замените окна на более современные и эффективные стеклопакеты.
- Автоматизируйте контроль микроклимата в доме. Умные термостаты могут значительно уменьшить затраты на энергоресурсы.
- Обратите внимание на водонагреватели, обернув их в подходящие изоляционные кожухи, а температуру нагрева воды установите на 48 градусов или ниже, поскольку более высокая температура вряд ли вам понадобится.
- Предусмотрите установку регуляторов на радиаторах, чтобы иметь возможность устанавливать комфортную температуру в отдельных помещениях.
Расход газа на примере газгольдеров 2700 и 4850 литров
Чтобы понять, надолго ли хватит газгольдеров указанных объемов, мы должны определить потребление газа в сутки. Для этого перемножаем расход газа в литрах за час на количество часов в сутки: 2,22 х 24 = 53,28 литра.
Прежде чем делать окончательные выводы, нужно помнить, что согласно действующим правилам безопасности, разрешается заполнять резервуар не более чем на 85%. Мы вычислим, на сколько хватит газгольдеров объемом 2700 и 4800 литров на одной дозаправке:
- газгольдер объемом 2700 литров: 0,85 х 2700 / 53,28 = 43 дня.
- газгольдер объемом 4800 литров: 0,85 х 4800 / 53,28 = 77 дней.
Таким образом, на одной заправке газгольдер объемом 2700 литров сможет отапливать дом площадью 140 квадратных метров в течение 43 дней, тогда как резервуар объемом 4800 литров обеспечит тепло на протяжении 77 дней. В весенне-летний период потребление газа уменьшается, как правило, в 2-3 раза, в зависимости от климатических условий и погоды.
Как можно сократить потребление газа
Неважно, используете ли вы газ для обогрева жилого дома, подогрева воды в бойлере или готовки. В каждом случае можно уменьшить потребление энергоресурсов и улучшить энергоэффективность своей газификации. Для этого соблюдайте рекомендации специалистов:
- Улучшайте теплоизоляцию своего дома. Следите за наличием сквозняков от окон и дверей, что может свидетельствовать о потере тепла. Используйте герметик для герметизации стыков или замените окна.
- Регулярно управляйте микроклиматом в помещениях с использованием умных термостатов, что поможет существенно сэкономить энергию.
- Установите оптимальную температуру для нагрева воды, обычно это 45-48 °C, также стоит позаботиться о теплоизоляции самого газового котла.
- Установите терморегуляторы на каждый радиатор для удобного выбора температуры обогрева в каждой комнате.
Уважаемые читатели! В преддверии праздников, таких как День защитника Отечества и Международный женский день, мы рады разыграть два билета на мюзикл «Ничего не бойся, я с тобой»!
