Определение расхода газа и электроэнергии на отопление дома, расчет мощности системы

Исходные данные для вычислений

Для выполнения предварительного расчета нужно выяснить следующие параметры:

• теплота сгорания (калорийность) природного газа, поставляемого в вашей местности;
• тепловая нагрузка на систему отопления;
• КПД котла, который планируется установить в доме или квартире.

Калорийность топлива принимается по значению низшей теплоты сгорания магистрального газа.

Теоретически при сжигании 1 м³ голубого топлива выделяется 9,2 кВт тепловой энергии. На практике эта величина отличается и, как правило, в меньшую сторону. В связи с тем же удорожанием, некоторые недобросовестные поставщики разбавляют газ воздухом, отчего его теплотворная способность может снижаться до 7,5-8 кВт/м³.

Чтобы определить расход газа на отопление дома, лучше узнать показатель калорийности в управляющей компании, а когда это не удается, ставить в расчет цифру с запасом: 8 кВт/м³. Если же с вами поделятся информацией об удельной теплоте сгорания и дадут цифру, выраженную в других единицах, ккал/ч, то перевести ее в Ватты можно умножением на коэффициент 1,163.

Другой важнейший показатель, непосредственно влияющий на потребление горючего, — тепловая нагрузка на отопительную систему, складывающаяся из теплопотерь через строительные конструкции здания и потерь на прогрев вентиляционного воздуха. Оптимальный вариант — выполнить или заказать точный расчет всех теплопотерь, но за неимением другого выхода определить нагрузку можно укрупненными способами:

1. Если высота потолков не превышает 3 м, то принимается расход тепла 0,1 кВт на 1 м² обогреваемой площади здания. Таким образом, для дома 100 м2 нужно около 10 кВт теплоты, 150 м2 — 15 кВт и 200м2 — 20 кВт тепловой энергии.
2. Положить на 1 м³ объема отапливаемого помещения 40-45 Вт теплоты. Нагрузка определяется умножением данного значения на объем всех отапливаемых комнат.

КПД теплогенератора, влияющий на эффективность сгорания топлива, указывается в его техническом паспорте. Если агрегат еще не куплен, то КПД газовых котлов различных типов вы можете взять из перечня:

• газовые конвекторы — 86%;
• котлы с открытой камерой сгорания — 88%;
• теплогенераторы с закрытой камерой — 92%;
• котлы конденсационные — 96%.

Подключение к котлу термостата

Обязательное условие оптимизации затрат – это автоматизация отопительного процесса. Если подача газа не будет регулироваться в зависимости от изменения внешних факторов, сложно говорить об экономии на отоплении. Такими факторами принято считать температуру внутри помещения и на улице. Для снятия показаний используются температурные датчики. Они устанавливаются внутри и снаружи дома.

Принцип автоматизации очень прост. Когда меняется уличная температура, сигнал об этом поступает в систему регулирования работы котла. Подача газа увеличивается или уменьшается в зависимости от того, какие параметры были заданы. Система постоянно тестирует температуру воздуха внутри помещения. Как только температура в доме опускается ниже той, которой вы решили придерживаться, подача газа увеличивается, котел начинает работать интенсивнее. Котел уменьшит работу или отключится, когда будут достигнуты температурные показатели, установленные вами. Экономия не вредит микроклимату, а способствует поддержанию оптимальных температурных показателей.

Существуют модели котлов, которые оборудуются термостатами с программаторами. Это самые «умные» приборы. С их помощью можно запрограммировать зависимость температур. Устройство само будет рассчитывать режим работы.

Используя автоматический метод регулировки, вы не допустите ненужного перегрева носителя. Это позволит экономить от 5 до 10% газа на отоплении частного дома.

Расчет объема топлива для отопления дома

Итак, выше по тексту мы установили, что из кубометра или литра природного или сжиженного газа выделяется 9,3 или 6,55 кВт тепловой энергии соответственно. А это значит, что для генерации 37 800 и 50 400 кВт (затраты на холодный сезон для домов на 150 и 200 квадратов) нам понадобится:

• 4064 и 5419 кубических метров природного газа (37800/9,3 и так далее).
• 5771 и 7695 литров сжиженного топлива (37800/6,55 и так далее).

Для точности мы должны накинуть на эти величины 10 %, поскольку коэффициент полезного действия газового котла равен 90 процентам (десятая часть энергии сгорания газа тратится впустую). В итоге наблюдаем следующую картину:

• Предполагаемый расход газа на отопление дома площадью 150 м 2 – 4471 м 3 или 6348 литров.
• Примерный расход топлива на обогрев строения на двести квадратов – 5960 м 3 или 8464 литра.

Баллоны с пропаном

Указанное потребление газа рассчитано на весь холодный сезон – семь месяцев, с начала октября по конец апреля. Поэтому в теплый год вы, скорее всего, потратите меньше газа, чем мы подсчитали. Однако даже эти результаты позволяют определить, что выгоднее – природное или сжиженное топливо.

Общие принципы выполнения расчетов гкал

Расчет квт для отопления подразумевает выполнение специальных вычислений, порядок которых регламентирован особыми нормативными актами. Ответственность за них лежит на коммунальных организациях, которые способны помочь при выполнении данной работы и дать ответ касательно того, как рассчитать гкал на отопление и расшифровка гкал.

Безусловно, подобная проблема будет полностью исключена в случае наличия в жилом помещении счетчика на горячую воду, так как именно в этом приборе имеются уже заранее выставленные показания, отображающие полученное тепло. Умножив эти результаты на установленный тариф, модно получить конечный параметр расходуемого тепла.

Особенности подбора циркуляционного насоса

Подбирается насос по двум критериям:

1. Количеству перекаченной жидкости, выраженной в метрах кубических за час (м³/ч).
2. Напору, выраженному в метрах (м).

С напором, все более или менее понятно,- это высота, на которую должна быть поднята жидкость и измеряется с самой низкой до самой высокой точки или до следующего насоса, в том случае, если в проекте, он предусмотрен не один.

Объем расширительного бака

Всем известно, что жидкость при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме. Чтобы отопительная система не была похожа на бомбу и не текла по всем швам, существует расширительный бак, в который собирается вытесненная вода из системы.

Какого объема следует приобрести или изготовить бак?

Все просто, зная физические характеристики воды.

О количестве перекаченной жидкости поговорим подробней

Расход воды в системе отопления считается по формуле:

G = Q / (c * (t2 — t1)), где:

• G – расход воды в системе отопления, кг/сек;
• Q – количество тепла, компенсирующее теплопотери, Вт;
• с – удельная теплоемкость воды, эта величина известна и равна 4200 Дж/кг*ᵒС (учтите, что любые другие теплоносители имеют худшие показатели по сравнению с водой);
• t2 – температура теплоносителя поступающего в систему, ᵒС;
• t1 – температура теплоносителя на выходе из системы, ᵒС;

Результат этой формулы даст расход теплоносителя за секунду времени для восполнения теплопотерь, далее этот показатель переводится в часы.

Рассмотрим показатель расчетное количество тепла, необходимое для компенсации тепловых потерь.

Пожалуй, это самый сложный и важный критерий, требующий инженерных знаний, к которому надо подойти ответственно.

Если это частный дом, то показатель может варьироваться от 10-15 Вт/м² (такие показатели характерны для «пассивных домов») до 200 Вт/м² и более (если это тонкая стена с отсутствующим или недостаточным утеплением).

На практике строительные и торговые организации за основу принимают показатель теплопотерь — 100 Вт/м².

Рассчитанную цифру потерь умножаем на площадь дома и затем подставляем в формулу расхода воды.

Теперь следует разобраться с таким вопросом, как расход воды в системе отопления многоквартирного дома.

Расчет мощности отопительных приборов

Перед тем как рассчитать мощность отопительного котла, следует определить, какой его тип будет использоваться. У отопительных котлов разный КПД и от этого выбора будет зависеть не только уровень теплоотдачи, но и финансовая составляющая последующей эксплуатации при выборе топлива:

• Электрокотлы,
• Газовые котлы,
• Котлы на твердом топливе,
• Котлы на жидком топливе,
• Комбинированный котел электричество/твердое топливо.

Когда сделан выбор типа котла, необходимо определиться с его пропускной способностью. Именно от этого будет зависеть функционирование всей системы. Вычисление мощности водонагревательного котла производят, учитывая количество теплоэнергии, требующегося на м3. Калькулятор может помочь посчитать объем отапливаемых комнат:

• спальня: 9 м2 3 м = 27 м3,
• спальня: 12 м2 3 м = 36 м3,
• спальня: 15 м2 3 м = 45 м3,
• гостиная: 25 м2 3 м = 75 м3,
• коридор: 6 м2 3 м = 18 м3,
• кухня: 12 м2 3 м = 36 м3,
• санузел: 8 м2 3 м = 24 м3.

При расчете учитываются все помещения дома, даже если в них не планируется ставить радиаторыИсточник stroikairemont.com

Далее суммируются результаты, и получается общий объем дома – 261 м3. При подсчетах обязательно учитываются комнаты и переходы, в которых не планируется ставить приборы обогрева, например, коридор, кладовая, или прихожая. Это делается, чтобы тепла от установленных в доме радиаторов, хватило на отопление всего дома.

Возьмем произвольный показатель для региона в 50 Вт/м3 и площадь дома 261 м3, которую планируется обогревать. Формула расчета мощности: 50 Вт 261 м3 = 13050 Вт. Результат умножается на коэффициент 1,2 и вычисляется мощность котла – 15,6 кВт. Коэффициент позволяет добавить 20% резервной мощности котлу. Она даст возможность котлу работать в сберегательном режиме, избегая особых перегрузок.

Дополнительные датчики температуры помогут контролировать процессИсточник dopebi.ru.net

Поправка коэффициента на климатические условия регионов меняется от 0,7 в южных регионах России, до 2,0 в северных регионах. Коэффициент 1,2 применяют в центральной части России.

Вот еще одна формула, которой пользуются онлайн-калькуляторы:

Чтобы получить предварительный результат требуемой мощности котла, можно площадь комнаты умножить на климатический коэффициент и, полученный результат, разделить на 10.

Пример формулы расчета мощности отопительного котла для дома площадью 120 м2 в северном регионе России:

Nk=120*2,0/10=24 кВт

Другие способы определения количества тепла

Добавим, что также существуют и другие способы, при помощи которых можно рассчитать объем тепла, которое поступает в систему отопления. В данном случае формула не только несколько отличается от приведенных ниже, но и имеет несколько вариаций.

Что же касается значений переменных, то они здесь те же, что и в предыдущем пункте данной статьи. На основании всего этого можно сделать уверенный вывод, что рассчитать тепло на отопление вполне можно своим силами. Однако при этом не стоит забывать о консультации со специализированными организациями, которые ответственны за обеспечение жилья теплом, так как их методы и принципы произведения расчетов могут отличаться, причем существенно, а процедура может состоять из другого комплекса мер.

Если же вы намереваетесь обустроить систему «теплого пола», то подготовьтесь к тому, что процесс расчета будет более сложным, поскольку здесь учитываются не только особенности контура отопления, но и характеристик электрической сети, которая, собственно, и будет подогревать пол. Более того, организации, которые занимаются установкой подобного рода оборудования, также будут другими.

Обратите внимание! Люди нередко сталкиваются с проблемой, когда калории следует переводить в киловатты, что объясняется использованием во многих специализированных пособиях единицы измерения, которая в международной системе называется «Си». >. В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850

Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий

В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850. Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий.

Дабы избежать возможных ошибок, не стоит забывать и о том, что практически все современные тепловые счетчики работают с некоторой погрешностью, пусть и в пределах допустимого. Такую погрешность также можно рассчитать собственноручно, для чего необходимо использовать следующую формулу:

Традиционно, теперь выясняем, что же обозначает каждое из этих переменных значений.

1. V1 – это расход рабочей жидкости в трубопроводе подачи.

2. V2 – аналогичный показатель, но уже в трубопроводе «обратки».

3. 100 – это число, посредством которого значение переводится в проценты.

4. Наконец, Е – это погрешность учетного устройства.

Согласно эксплуатационным требованиям и нормам, предельно допустимая погрешность не должна превышать 2 процентов, хотя в большинстве счетчиков она составляет где-то 1 процент.

В итоге отметим, что правильно произведенный расчет Гкал на отопление позволяет значительно сэкономить средства, затрачиваемые на обогрев помещения. На первый взгляд, процедура эта достаточно сложна, но – и вы в этом убедились лично – при наличии хорошей инструкции ничего трудного в ней нет.

На этом все. Также советуем посмотреть приведенный ниже тематический видеоматериал. Удачи в работе и, по традиции, теплых вам зим!

Факторы, влияющие на расход электроэнергии

Чтобы правильно произвести расчет отопления электричеством и соответственно узнать, котел какой модели желательно приобрести в конкретном случае, нужно учитывать ряд моментов:

• объем помещения, которое необходимо обогреть;
• тип необходимого прибора (одно- или двухконтурный);
• напряжение питания;
• величина тока;
• сечение питающего кабеля;
• мощность агрегата для отопления в частном доме электричеством;
• емкость бака;
• количество теплоносителя, на которое рассчитан отопительный контур;
• время работы оборудования в отопительный период;
• стоимость одного кВт/час;
• суточная продолжительность работы по максимальной нагрузке. 

Электрический котел: расход электроэнергии – экономичные расчеты

Экономия газа при отоплении, основные способы уменьшить расход топлива

Начинать энергосбережение нужно с самого начала – с приобретения и установки современного отопительного котла.

• Необходимая мощность котла рассчитывается, исходя из такого правила: на 10 кв.м. отапливаемой площади 1 кВт тепловой энергии, при этом высота потолков при таком расчете берется не выше 3 метров. Так, дом площадью 200 кв.м. может отопить котел мощностью не менее 20 кВт. После проведения необходимых вычислений, приобретается отопительный агрегат с небольшим допуском в сторону увеличения и делается разводка труб. Наиболее выгодной системой распределения носителя тепла считается коллекторная.
• Такая система дает возможность регулировать температуру в каждой комнате в зависимости от частоты ее использования жильцами. Это можно делать вручную, а можно установить терморегуляторы, которые будут регулировать теплоту воды в радиаторах.
• Автоматизация отопительного прибора. На рынке есть много разных видов автоматики, от самых простых до очень дорогих. Например, одна из новинок – это терморегуляторы с датчиками наружной температуры воздуха. При повышении температуры воздуха «за бортом» автоматика начинает подавать в горелки меньшее количество топлива, а это уже реальная экономия газа при отоплении частного дома.
• По утверждениям многих специалистов более выгодным видом подачи теплоносителя является система «теплый пол». При ее установке теплый воздух более равномерно распределяется по всему зданию. При этом вода подается в трубы в полу с температурой 65 градусов, а в радиаторы отопления – 95 градусов. Правда, регулировать температуру в разных комнатах становится сложнее.
• Обеспечение горячей водой для хозяйственных нужд лучше всего организовать при помощи газового проточного водонагревателя (колонки) или двухконтурного котла. Следует учесть, что в двухконтурном котле одна горелка, поэтому когда она греет воду для ванной, то отопление в это время не работает.

Другие способы определения количества тепла

Добавим, что также существуют и другие способы, при помощи которых можно рассчитать объем тепла, которое поступает в систему отопления. В данном случае формула не только несколько отличается от приведенных ниже, но и имеет несколько вариаций.

Что же касается значений переменных, то они здесь те же, что и в предыдущем пункте данной статьи. На основании всего этого можно сделать уверенный вывод, что рассчитать тепло на отопление вполне можно своим силами. Однако при этом не стоит забывать о консультации со специализированными организациями, которые ответственны за обеспечение жилья теплом, так как их методы и принципы произведения расчетов могут отличаться, причем существенно, а процедура может состоять из другого комплекса мер.

Если же вы намереваетесь обустроить систему «теплого пола», то подготовьтесь к тому, что процесс расчета будет более сложным, поскольку здесь учитываются не только особенности контура отопления, но и характеристик электрической сети, которая, собственно, и будет подогревать пол. Более того, организации, которые занимаются установкой подобного рода оборудования, также будут другими.

Обратите внимание! Люди нередко сталкиваются с проблемой, когда калории следует переводить в киловатты, что объясняется использованием во многих специализированных пособиях единицы измерения, которая в международной системе называется «Си». >. В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850

Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий

В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850. Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий.

Дабы избежать возможных ошибок, не стоит забывать и о том, что практически все современные тепловые счетчики работают с некоторой погрешностью, пусть и в пределах допустимого. Такую погрешность также можно рассчитать собственноручно, для чего необходимо использовать следующую формулу:

Традиционно, теперь выясняем, что же обозначает каждое из этих переменных значений.

1. V1 – это расход рабочей жидкости в трубопроводе подачи.

2. V2 – аналогичный показатель, но уже в трубопроводе «обратки».

3. 100 – это число, посредством которого значение переводится в проценты.

4. Наконец, Е – это погрешность учетного устройства.

Согласно эксплуатационным требованиям и нормам, предельно допустимая погрешность не должна превышать 2 процентов, хотя в большинстве счетчиков она составляет где-то 1 процент.

В итоге отметим, что правильно произведенный расчет Гкал на отопление позволяет значительно сэкономить средства, затрачиваемые на обогрев помещения. На первый взгляд, процедура эта достаточно сложна, но – и вы в этом убедились лично – при наличии хорошей инструкции ничего трудного в ней нет.

На этом все. Также советуем посмотреть приведенный ниже тематический видеоматериал. Удачи в работе и, по традиции, теплых вам зим!

Особенности расчетов для многоквартирного дома

Существует два варианта обустройства отопления многоквартирного дома:

1. Общая котельная на весь дом.
2. Индивидуальное отопление каждой квартиры.

Особенностью первого варианта является то, что проект делается без учета персональных пожеланий жителей отдельных квартир.

Например, если в одной отдельно взятой квартире решат смонтировать систему «теплый пол», а входная температура теплоносителя 70-90 градусов при допустимой температуре для труб до 60 ᵒС. Или, наоборот, при решении всего дома иметь теплые полы, один отдельно взятый субъект, может оказаться в холодной квартире, если поставит обычные батареи. Расчет расхода воды в системе отопления происходит по тому же принципу, что и для частного дома.

Среди достоинств индивидуального отопления в своей квартире нужно выделить тот момент, когда вы можете монтировать тот вид системы отопления, который считаете приоритетным для себя.

При расчете расхода воды следует добавить 10% на тепловую энергию, которая будет направлена на отопление лестничных клеток и другие инженерные сооружения.

Предварительная подготовка воды для будущей отопительной системы имеет огромное значение. От нее зависит, насколько эффективно будет происходить обмен теплом. Конечно, идеальным вариантом был бы дистилят, но мы живем не в идеальном мире.

Хотя, многие сегодня используют дистиллированную воду для отопления. Читайте об этом в статье.

Фактически показатель жесткости воды должен быть 7-10 мг-экв/1л. Если же этот показатель больше, значит, требуется смягчение воды в системе отопления. Иначе происходит процесс оседания солей магния и кальция в виде накипи, что приведет к быстрому износу узлов системы.

Доступнейший способ умягчения воды – кипячение, но, безусловно, это не панацея и не решает полностью проблему.

Можно воспользоваться магнитными смягчителями. Это достаточно доступный и демократичный подход, но работает он при нагреве не выше 70 градусов.

Существует принцип смягчения воды, так называемыми ингибиторными фильтрами, на основе нескольких реагентов. Их задача очищать воду от извести, кальцинированной соды, едкого натрия.

Хочется верить, что эта информация была полезной вам. Будем благодарны, если нажмете кнопки социальных сетей.

Порядок вычислений при расчете потребляемого тепла

При отсутствии такого устройства, как счетчик на горячую воду, формула расчета тепла на отопление должна быть следующей: Q = V * (T1 – T2) / 1000. переменные в данном случае отображают такие значения, как:

• Q в данном случае — это общий объем энергии тепла;
• V – показатель потребления горячей воды, который измеряется либо в тоннах, либо в кубических метрах;
• T1 – температурный параметр горячей воды (измеряется в привычных градусах Цельсия). В данном случае более уместно будет брать в расчет ту температуру, которая характерна для определенного рабочего давления. Этот показатель имеет специальное название – энтальпия. Но в случае отсутствия требуемого датчика можно принять за основу ту температуру, которая будет максимально приближена к энтальпии. Как правило, ее средний показатель варьируется в пределах от 60 до 65°C;
• T2 в этой формуле – температурный показатель холодной воды, который также измеряется в градусах Цельсия. Ввиду того, что попасть к трубопроводу с холодной водой весьма проблематично, подобные значения определяются постоянными величинами, которые отличаются в зависимости от погодных условий за пределами жилища. К примеру, в зимнее время года, то есть в самый разгар отопительного сезона, эта величина составляет 5°C, а летом, когда отопительный контур отключен – 15°C;
• 1000 – это обычный коэффициент, при помощи которого можно получить результат в гигакалориях, что более точно, а не в обычных калориях.

Расчет гкал на отопление в закрытой системе, которая является более удобной для эксплуатации, должен проходить несколько иным образом. Формула расчета отопления помещения с закрытой системой является следующей: Q = ((V1 * (T1 – T)) — (V2 * (T2 – T))) / 1000.

• Q – все тот же объем тепловой энергии;
• V1 – это параметр расхода теплоносителя в подающей трубе (источником тепла может выступать как обычная вода, так и водяной пар);
• V2 – объем расхода воды в трубопроводе отвода;
• T1 – температурное значение в трубе подачи теплоносителя;
• T2 – показатель температуры на выходе;
• T – температурный параметр холодной воды.

Можно сказать, что расчет теплоэнергии на отопление в данном случае зависит от двух значений: первое из них отображает поступившее в систему тепло, измеряемое в калориях, а второе – тепловой параметр при отводе теплоносителя по обратному трубопроводу.

Выполнение вычислений

Предварительный расчет потребления газа на отопление производится по формуле:

V = Q / (q х КПД / 100).

• q — калорийность горючего, по умолчанию принимается 8 кВт/м³;
• V — искомый расход магистрального газа, м³/ч;
• КПД — эффективность сжигания топлива источником тепла, выражается в %;
• Q — нагрузка на отопление частного дома, кВт.

В качестве примера предлагается расчет расхода газа в небольшом коттедже площадью 150 м² с величиной нагрузки на отопление 15 кВт. Планируется, что задачу по обогреву станет выполнять отопительный агрегат с закрытой камерой сгорания (КПД 92%). Теоретическое потребление горючего за 1 час в наиболее холодный период составит:

15 / (8 х 92 / 100) = 2,04 м³/ч.

В течение суток теплогенератор израсходует 2,04 х 24 = 48,96 м³ (округленно — 49 кубов) природного газа — это максимальное потребление в самые холодные дни. Но в течение отопительного сезона температура может колебаться в пределах 30-40°С (в зависимости от региона проживания), поэтому величина среднесуточного расхода газа выйдет вполовину меньше, порядка 25 кубов.

Тогда в среднем за месяц турбированный котел использует для обогрева дома площадью 150 м², расположенного в средней полосе России, 25 х 30 = 750 м³ горючего. Таким же путем рассчитывается потребление для коттеджей других размеров. Ориентируясь на предварительный расчет, можно еще на этапе строительства выполнить мероприятия, направленные на снижение потребления: утепление, выбор более эффективного оборудования и применение автоматических средств регулирования.