Расчет расхода газа в газгольдере для частных и загородных домов

Отопление дома газгольдером

Необходимое количество газа лучше считать с привязкой к бочке. То есть на сколько хватит каждой емкости при разном метраже помещения.

Газгольдер подбирают по количеству заправок. Оптимальным считается показатель 1–2 раза в год. Минимально резервуара должно хватать на 7–8 месяцев — отопительный сезон.

Расход сжиженного газа за сезон

Согласно СП 131.13330.2012 Строительная климатология (актуализированная редакция СНиП 23-01-99) отопительный сезон в России составляет 207 суток. Это примерно 7 месяцев.

Также важная информация: котел работает не круглые сутки. В среднем отопление функционирует 10 часов в день.

Мы провели расчеты на основе исходных данных:

• кирпичный дом без мансарды и подвала;
• высота этажа 3.2 м;
• КПД газового котла 92%.

Показатели по частотности заправки усредненные. Мы заложили одинаковые расходы по топливу на каждый месяц. В действительности проживание может быть сезонным или наездами, потребление отличается в зависимости от сезона.

Соотношение площади дома и объема газгольдера (ГГ)

Расшифровка цветов в таблице:

Дома площадью 800–1000 м2 обслуживаются:

• газгольдерами промышленных объемов более 10 м3 (установка сложнее);
• двумя емкостями, расположенными рядом (8.6, 9.1 или 9.15 м3).

Сетевой газ на нужды отопления

В частные дома из централизованной магистрали поступает газовая смесь марки G20. В соответствии с принятым стандартом DIN EN 437 показания минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива марки G 20 составляет 34,02 МДж/куб.метр.

В случае если установлен высокоэффективный конденсаторный котел минимальное значение удельной теплоты для «голубого топлива» категории G 20 составляет 37,78 МДж/куб. метр.

Формула расчета расхода «голубого топлива»

Для определения расхода газа, с учетом заложенного в него энергетического потенциала, применяют простую формулу:

V=Q / (Hi х КПД)

Где:

• V – искомая величина, определяющая расход газа для выработки тепловой энергии, измеряется в куб.м/час;
• Q – величина расчетной тепловой мощности, затрачиваемой для обогрева здания и обеспечения комфортных условий, измеряется в Вт/ч;
• Hi – величина минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива;
• КПД – коэффициент полезного действия котла.

КПД котлогенератора показывает эффективность применения выработанной при сгорании газовой смеси тепловой энергии, которая непосредственно расходуется на подогрев теплоносителя. Он является паспортной величиной.

В паспортах котлоагрегатов современного образца коэффициент обозначается двумя параметрами: по высшей и низшей теплоте сгорания. Обе величины прописывают через дробную черту «Hs / Hi», например: 95 / 87%. Для получения максимально достоверного расчета принимают за основу берут, указанную в режиме «Hi».

Указанное в таблице значение «Hs» определяет высшей показатель теплоты сгорания газа. Его указывают в таблице по той причине, что водяной пар, выделяемый при сгорании газа, также способен преобразовывать скрытую тепловую энергию. Если грамотно задействовать эту тепловую энергию, то можно повысить и суммарную отдачу от затрачиваемого топлива.

На таком принципе построена работа котлов нового поколения – конденсаторных агрегатов. В них за счет преобразования пара в агрегатное жидкое состояние дополнительно вырабатывается еще около 10% тепла.

Помимо газа марки G20 в бытовых целях может также применяться аналог второй группы марки G 25. Газ марки G 20 добывают из сибирских месторождений, а G25 поставляют из Туркменистана и Поволжья. Разница между ними в том, что G25 при сжигании выделяет на 15% меньше тепла.

Уточнить, какой тип газа «течет» в магистрали можно в газоснабжающей компании вашего региона.

Пример расчета потребления сетевого газа

Предлагаем рассмотреть пример расчета расхода газа на отопление загородного коттеджа, исходные данные которого имеют такие параметры:

• площадь помещений достигает 100 кв. метров;
• рекомендованная мощность теплоагрегата – 10 кВт;
• КПД котла достигает 95%.

Для упрощения расчета джоули преобразуют в другую единицу измерения – киловатты. Так, при условии, что 1кВт=3,6 МДж, теплота сгорания газа марки G 20 будет составлять 34,02 /3,6=9,45 кВт.

Также стоит учитывать, что рекомендованная мощность теплогенератора, указанная как 10 кВт, потребуется только для обогрева помещений при самых неблагоприятных условиях. В действительности на протяжении всего отопительного периода количество таких неблагоприятных дней будет исчисляться единицами.

В остальные дни холодного сезона для обогрева здания затрачивается значительно меньше мощности. Поэтому для получения корректных расчетов, а также  определения именно среднего, а не пикового расхода «голубого топлива» берут показания мощности котла не 10 кВт, а «половинные» 5 кВт.

Подставив полученные данные в формулу, выполняют вычисления: V = 5 / (9,45 х 0,95). Получается, что на обогрев коттеджа площадью в 100 квадратов расход газа оставляет 0,557 куб.м/ч.

На основе полученных путем простых вычислений данных не составит труда рассчитать расход газа на целый отопительный сезон, который в регионах средней широты длится около 7-ми месяцев:

• На сутки он составляет 0,557 х 24 = 13,37 куб.метров.
• На месяц 13,37 х 30 = 401, 1 куб.метр.
• На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 401,1 х 7 = 2807, 4 куб.метр.

Зная цену одного кубометра «голубого топлива», не трудно будет спланировать как ежемесячные расходы, так и «бухгалтерию» на весь функционирования отопительной системы.

Нюансы и тонкости

Важно понять, каким будет расход сжиженного газа на отопление дома 150-200 м2, чтобы позаботиться о способе хранения топлива. Его можно держать:

• в баллонах. Их объем небольшой – от 10 до 50 литров. Требуется регулярная замена или заправка, что не очень удобно. Фактически за день на отопление сжиженным газом понадобится примерно 35 литров;
• газгольдерах. Это специальное хранилище (резервуар) для голубого топлива. Может вместить от 200 до 1000 литров в зависимости от габаритов. Построить такое сооружение нужно в соответствии с требованиями и нормами безопасности. Для заправки газгольдера нужно будет вызывать специалистов. Самостоятельные попытки могут привести к возгораниям и взрывам.

Газгольдер – емкость для хранения сжиженного газа для отопления – способен вмещать до 1000 литров “голубого топлива”

Что касается расценок на такое нагревание, то они зависят от региона, где вы проживаете.

Литр сжиженного газа по стоимости варьируется от 12 до 20 рублей. Исходя из среднего значения в 15 рублей, за отопительный сезон вы потратите примерно 121 тысячу рублей на строение площадью 200 квадратных метров.

Любой другой вид топлива обойдется дешевле. На природное голубое топливо –   приблизительно 40 тысяч рублей, на дрова и уголь – около 60 тысяч рублей за отопительный сезон.

Использование редуктора

Удобный редуктор с манометром

Обязательной частью газобаллонной системы есть редуктор — это устройство, которое используют для понижения давления. Установка редуктора обязательная, потому что давление в емкостях постоянно меняется через разную температуру воздуха на улице и количество оставшегося газа в баллонах. Относитесь к выбору редуктора очень внимательно. Подберите правильную производительность этого устройства. Редукторы, которые переключаются с помощью автоматики используются со специальной защитой. При большом поднятии уровня давления, защита открывает сбросной клапан.

Расход газа на дом 200 м2

Расход газа на отопление дома 200м2 определяется по аналогичным методикам. Автономное отопление газом такой площади при длительности отопительного сезона в конечном итоге будет характеризоваться следующими величинами выработки сжиженного пропан-бутана:

• Часовой – 1,56 л; Суточный – 37,4 л; Месячный (30 дней) – 1222 л.

С учетом того, что выше был приведен расчет минимально необходимого уровня потребления «голубого топлива» для обогрева жилья заданных площадей, оптимальные показатели необходимых его запасов и, соответственно, расходов на его приобретение несколько выше. Они определяются из показателей рассчитанных с запасом мощностей отопительного котла.

Выбор сезона для заправки

Лучшим временем года для заправки газгольдера считается период с февраля по июль. Именно в это время активное потребление газа несколько снижается, а значит и падают цены на его доставку, что позволяет клиенту получить некоторую экономию при покупке топлива. Тем не менее, нельзя забывать и о том, что состав пропано-бутановой смеси может изменяться от сезона к сезону. Если основная необходимость в потреблении газа возникает зимой, то лучшим вариантом будет «зимний» СУГ, характеризующийся довольно высокой степенью испаряемости углеводородов. Тем же потребителям, которые используют основную газа лишь для готовки и подогрева воды, заправку лучше всего производить летом.

Что такое газгольдер?

Газгольдер – резервуар, предназначенный для хранения сжиженного углеводородного газа, используемого в промышленности, а также для создания автономного отопления частных домов и коттеджей. Для изготовления сосудов используют сталь, железобетон, а также синтетические материалы. Резервуары бывают разного объема, и отличаются способом установки. Но основных видов всего два:

• Оборудование низкого давления 4-5 кПа с переменным объемом (бывают мокрые и сухие).
• Газгольдер высокого давления с постоянным объемом. Рабочее давление газа в таких сосудах 70-3000 кП.

По способу установки различают горизонтальный и вертикальный газгольдер, а также наземный и подземный. Для подземных моделей необходимо создание специальных котлованов и обустройства бетонной плиты, а это – дополнительные статьи расходов для владельцев. При этом, наземные варианты резервуаров более подвержены воздействию погодных факторов, и их работа при очень низких температурах может происходить с небольшими нарушениями. Однако качественное оборудование, изготовленное известными производителями, проходит все необходимые этапы проверки и испытаний, и полностью адаптировано к использованию в условиях нашей страны.

Что такое газгольдеры

Газгольдер – емкость, в которую закачан газ для отопления и газовых плит

Газгольдер представляет собой вместительную емкость из металла, в которой закачивается бытовой газ, предназначенный для кухонных плит и отопительных систем. Баки делают из высококачественной стали с толщиной стенок не менее 5,5 мм и обрабатывают специальными веществами для предотвращения коррозии. Баллоны также дополняют датчиками, определяющими количество газа внутри и показывающими уровень давления.

Газгольдеры дают возможность не подключаться к централизованным системам и при этом всегда иметь большой запас газа. Их размещают за пределами строений на определенной дистанции, топливо поступает в дом по специальным магистралям и расходуется в процессе работы приборов. В большинстве случаев баллоны зарывают в землю, чтобы они не занимали лишнее место на участке.

Что лучше использовать для хранения газа: газгольдер или баллоны

Необязательно использовать баллоны чтобы хранить сжиженный газ. Можно применять газгольдеры – это большие резервуары, сделанные и стали. Одного заправленного резервуара будет достаточно, чтобы обогреть комнаты в холодное время.

Недостаток газгольдера в том, что могут возникнуть проблемы с его доставкой и хранением. Чтобы его заправить, нужно вызывать машину с газом. Понадобятся дополнительные затраты для помещения газгольдера под землю.

Неплохим компромиссом будет использование мобильного газгольдера, объединяющего в себе как емкость около 600 литров, так и возможность отбуксировать его на заправку. При среднем расходе газа это придется сделать всего 2-3 раза в год.

Мобильный газгольдер

Газобаллоны легче заправлять. Их можно отвести на заправку в любое время, а машину с газом нужно сначала заказать, а потом ждать, когда она приедет. Чтобы отопить дом сжиженным газом в баллонах, устанавливайте несколько сосудов. Одного будет недостаточно.

Расход сжиженного газа на отопление дома

Расход газа в системах автономной газификации домов зависит от многих факторов, основными из которых являются следующие:

• желаемый температурный режим в доме, температура наружного воздуха и длительность отопительного периода;
• площади стен, окон, дверей, потолка и пола. Например, чем больше площадь окон, тем больше теплопотери и расход газа котлом;
• материал и конструкции стен, потолка, пола, дверей, типа стеклопакетов в окнах. Например, чем толще стены, тем лучше их теплоизолирующие свойства. Потери тепла через стены из дерева ниже, чем через кирпичные стены при их равной толщине, а двухкамерный стеклопакет обеспечивает большую энергоэффективность по сравнению с однокамерным;
• режим проживания (постоянный или по выходным и праздничным дням);
• количество жильцов. Этот фактор определяет расход газа на приготовление пищи и приготовление горячей воды для системы ГВС;
• наличие бассейна;
• работа вспомогательного газоиспользующего оборудования (газовый генератор, уличные инфракрасные обогреватели и т. д.).

Калькулятор для оценки расходов на отопление

Калькулятор позволяет рассчитать необходимую мощность котла и сравнить расходы на отопление дома природным газом, сжиженным газом из газгольдера, дизельным топливом (соляркой) и электричеством.

В расчетах использованы следующие данные:

• продолжительность отопительного сезона — 5256 ч;
• продолжительность временного проживания (лето и выходные 130 дней) — 3120 ч;
• средняя температура за отопительный период — минус 2,2°C;
• температура воздуха наиболее холодной пятидневки в Санкт-Петербурге — минус 26°C;
• температура грунта под домом в отопительный период — 5°C;
• пониженная комнатная температура при отсутствии человека — 8°C;
• утепление чердачного перекрытия — слой минваты плотностью 50 кг/м³ толщиной 200 мм.

Качественный газ — меньше расходы

Стоимость заправки газгольдера

Оперативная заправка газгольдеров качественным киришским газом по честной цене «из первых рук» — это гарантия надежной работы системы автономного газоснабжения и долговременного сотрудничества с нашими заказчиками.

Заправка газгольдера качественным газом — это не только залог бесперебойной работы системы автономного газоснабжения, но и комфортная эксплуатация отопительной системы в зимний период. Для того чтобы газовый котел не останавливался, а аварийный газовый электрогенератор надежно запускался, необходимо помнить несколько важных правил.

Как посчитать расход магистрального газа

Расчет потребления газа на отопление частного дома зависит от мощности оборудования (от чего зависит расход газа в газовых котлах отопления). Расчет мощности выполняется при выборе котла. Исходят из размеров обогреваемой площади. Считают для каждой комнаты отдельно, ориентируясь на самую низкую среднегодовую температуру на улице.

Для определения расхода энергии полученную цифру делят примерно пополам: т.к. на протяжении сезона температура колеблется от серьезного минуса до плюса, расход газа варьируется в тех же пропорциях.

При подсчете мощности исходят из соотношения киловатт на десять квадратов обогреваемой площади. Исходя из вышесказанного, берем половину этого значения – 50 ватт на метр в час. На 100 метров – 5 киловатт.

Топливо рассчитывается по формуле А = Q / q * B, где:

• А – искомое количество газа, кубометр в час;
• Q – мощность, необходимая для обогрева (в нашем случае 5 киловатт);
• q – минимальная удельная теплота (зависит от марки газа) в киловаттах. Для G20 – 34,02 МДж на куб = 9,45 киловатт;
• В – КПД нашего котла. Допустим, 95 %. Нужная цифра – 0,95.

Подставляем в формулу цифры, получаем для 100 м2 0,557 кубометра в час. Соответственно, расход газа на отопление дома 150 м2 (7,5 киловатт) будет 0,836 кубов, расход газа на отопление дома 200 м2 (10 киловатт) – 1,114 и т.д. Остается умножить полученную цифру на 24 – получится среднесуточный расход, далее на 30 – среднемесячный.

Формула расчета для магистрального горючего

Мощность котла влияет на потребление газа в частном доме, поэтому владельцу нужно в первую очередь рассчитывать расход горючего, ориентируясь на газовое оборудование. Также учитывается площадь коттеджа. Каждую комнату рассчитывают по отдельности, опираясь на среднегодовую уличную температуру и отталкиваясь от полученного минимального показателя.

Чтобы вычислить расход газа, выявленное число надо разделить на 2, поскольку каждый зимний сезон имеет разную температуру воздуха. В северных регионах она может достигать серьезных минусов, соответственно, потребление ресурса будет выше, чем в южных областях.

По всем правилам рассчитывают так: соотносят 1 кВт на 10 м. кв. площади дома. Делят полученное число надвое, выходит 50 ватт за 60 минут обогрева. Дом площадью 100 м² потребит примерно 5 кВт. Формула для расчета потребления газа в частном доме (A=Q/q*B):

• А — кубический метр траты ресурса за 60 минут;
• Q — мощность оборудования для отопления дома, в этом случае 5 кВт;
• q — определяет минимум удельной теплоты, все зависит от марки горючего, например, для G20 — 34,02 МДж на 1 кубометр выходит почти 10 кВт;
• B — коэффициент полезного действия оборудования, к примеру, работает на 90%, значит, берут цифру на 0,90.

Остается вместо букв в формуле подставить нужные цифры. В таком случае расход газа на 100 м. кв. будет таким: 0,560 кубических метров за 60 минут эксплуатирования котла. На отопление помещения площадью 150 м. кв. получится на 0,840 м. куб и 7,5 кВт. Для загородной недвижимости на 200 м² потратится 1,115 кубометров и примерно 10 кВт.

Как снизить расход?

Можно существенно, на пару десятков тысяч рублей, снизить расход сжиженного газа на нагревание дома 150-200м2. Для этого придётся хорошо утеплить помещение, дымоходную трубу (она нужна, если в строении эксплуатируют газовый котел).

Сохранить тепло в здании можно следующими способами:

• утеплить фундамент и крышу, чердак и подвал. Там можно постелить тонкий слой минеральной ваты (это самый дешевый утеплитель);
• заменить обыкновенные окна на пластиковые, которые считаются более герметичными;
• утеплить входную металлическую дверь изнутри;
• поверить и уменьшить вентиляцию;
• поставить современный котел. Эксперты рекомендуют доверять таким фирмам, как: «Bosch», «Buderus», «Protherm», «Vaillant». Цена нового котла – от 20 до 100 тысяч рублей;
• заменить старые трубы системы нагревания на новые, проверить их герметичность, соединения;
• вместо «древних» батарей поставить биметаллические, алюминиевые или стальные радиаторы.

Чтобы минимизировать потери тепла при отоплении сжиженным газом, замените старые батареи на новые радиаторы

Плюсы и минусы работы котла на баллонах с пропаном

Главным преимуществом подключения к СУГ является скорость монтажа и отсутствие жестких норм, связанных с эксплуатацией. Отсутствует необходимость в получении разрешения на эксплуатацию, а также выполнения проектной документации, что требуется при магистральном подключении.

Судя по отзывам потребителей, у отопления сжиженным газом есть и свои недостатки:

• Необходимость в контроле над наполненностью баллонов. Для нормальной работы газового котла нужно 3-4 газовых баллона. Проследить за тем, когда именно закончится газ, без дополнительного оборудования достаточно проблематично. Если планируется постоянная эксплуатация системы, лучше потратиться и сделать подключение котла к нескольким баллонам через рампу и редуктор.
• Стоимость газа – по сравнению с магистральным подключением, расходы на отопление СУГ несколько выше, но меньше, чем при использовании электрокотла.
• Особенности при подключении к баллону с пропаном. Согласно ПБ, потребуется вынести емкости в другое вентилируемое помещение или на улицу, что не всегда удобно. Необходимо отдельно приобрести устройство для подсоединения как минимум четырех газовых баллонов к котлу, а также регулирующую и контролирующую арматуру.
• Переоборудование – не все котлы можно перевести на СУГ с одинаковой эффективностью. Замена горелки обойдется приблизительно в 30-40% от общей стоимости котла.
• Необходимость в привлечении квалифицированных специалистов. Связать несколько пропановых баллонов в единую сеть, поменять горелку и правильно выполнить подключение, может только лицензированный специалист.

Некоторые из вышеперечисленных минусов в одинаковой степени относятся и к подключению к магистральному газопроводу.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Котел питается от газгольдера или баллона

Формула Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ) годится для определения потребности в различном топливе, в т.ч. и сжиженном газе. Возьмем из предыдущего примера полученный показатель мощности котла — 7 кВт. Если для такого котла требуется 0,82 м3/ч природного газа, сколько же тогда потребуется пропан-бутана?

Примерно раз в неделю с газовыми баллонами придётся ехать на заправку, а это транспортные расходы и потеря личного времени. Неприятный сюрприз может принести и понижение температуры ниже нуля, если газовые баллоны стоят на улице. В промороженном баллоне газ не замерзает, но и не испаряется, превращаясь в жидкость. И котел прекращает работу

Для расчета надо знать, какова его теплотворная способность. Уд. теплота сгорания (это и есть теплотворная характеристика) сжиженных углеводородов в мегаджоулях — 46,8 МДж/кг или 25,3 МДж/л. В киловатт-часах — 13,0 кВт*ч/кг и 7,0 кВт*ч/л соответственно.

Оставим КПД газового отопительного котла равным 92% и рассчитаем часовую потребность в газе:

Объем газа = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 кг/ч

Один литр сжиженного газа весит 0,54 кг, за час котел сожжет 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутана. Теперь считаем, сколько потребляется газовым котлом сжиженного газа в сутки и за месяц.

Если котел будет работать по 16 часов, то за сутки — 17,6 литров, за месяц (30 дн.) – 528 литров. В обычном 50-литровом баллоне находится около 42 литров газа. Получается, что на наш дом площадью 100 м2 потребуется 528 / 42 = 13 баллонов на месяц.

Газгольдер с запасом объема позволяет экономить на газе. Стоимость заправки осенью растет, весна – период снижения цен. Старайтесь максимально заправлять резервуар весной

Установить газовый резервуар намного удобнее, чем менять пустые баллоны на полные. Газгольдер достаточно дозаправить за весь отопительный сезон 2-3 раза.

Выводы и полезное видео по теме

Нижеприведенная подборка видеоматериалов поможет вам разобраться во всех нюансах выбора оборудования для газификации коттеджа.

Видео #1. Подключение магистрального газа пошагово:

Видео #2. Достоинства автономной газификации:

Видео #3. Все нюансы монтажа газгольдера:

По всем параметрам магистральный газ по подключению и потреблению обойдется дешевле СУГ из газгольдера. Особенно это касается вопроса первоначальных трат. Но если газовой магистрали рядом с домом нет, то протягивание трубы может также влететь в большую копеечку.

Здесь лучше предпочесть вариант с газгольдером: он дорог, но зато полностью автономен и с ним не нужно будет опасаться аварий на газопроводе.

А как вы считаете, что лучше: установка газгольдера или подключение к централизованному газоснабжению? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи, делитесь известными только вам полезными техническими нюансами.