Расход газа на отопление дома 60 м2: Расход газа на отопление дома: калькулятор и расчеты на месяц, сезон, год

Расчет расхода газа на отопление дома 100

В действительности довольно просто подсчитать средний расход газа на отопление дома с функционирующей системой обогрева. Достаточно засечь показания газового счетчика в первый и последний день месяца. Но на стадии проектирования коттеджа или дачи также требуется произвести эти расчеты хотя бы для того, чтобы осуществить выбор энергоносителя, а потом и отопительного оборудования. В данной статье мы покажем, как правильно определить средний расход газа на отопление частного дома по заданной площади.

Порядок расчетов

Главный показатель, от которого зависит результат вычислений – потребляемая мощность для обогрева. В соответствии с нормативами она рассчитывается для каждого помещения при уличной температуре зимой во время самой холодной пятидневки. Подобные расчеты достаточно сложны и проводятся с целью правильного подбора котельного оборудования.

В реальности тепловая энергия расходуется в среднем наполовину меньше, чем вышло по расчету. Это понятно, ведь в течение отопительного сезона температура наружного воздуха колеблется от плюсовой до самой низкой, изменяется и норма расхода газа. Учитывая этот момент, пойдем по общепринятому пути определения ориентировочного количества теплоты для здания. То есть, вместо 100 Вт энергии, требуемой на каждый квадратный метр площади, примем реальное среднее значение – 50 Вт / м2 за 1 час.

Соответственно, дом площадью 100 м2 будет  потреблять 5000 Вт / ч или 5 кВт/ч. Чтобы вычислить объемное количество топлива для данной площади, применяется следующая формула для расчета затрат газа для отопления:

  • L = Q / (qН х 0.92), где:
  • L – объемный расход топлива за 1 час, м3;
  • Q – необходимая тепловая мощность на отопление, кВт;
  • qН – низшая теплота сгорания топлива, для природного газа равна 10.175 кВт/м3;
  • 0.92 – КПД котельной установки, сжигающей горючее.

Таким образом, часовой расчет расхода газа для отопления дома площадью 100 м2 выглядит так:

5 / (10.175 х 0.92) = 0.53 м3 / ч природного газа.

Дальше все просто: в сутки объем горючего составит 0.53 х 24 = 12.7 м3, а за месяц – 12.7 х 30 = 381 м3. Тем домовладельцам, кому удобно определять все величины относительно к 1 м2 площади, чтобы впоследствии можно было подсчитать расход для любого здания, предлагается полученное значение разделить на квадратуру здания. Тогда получится, что за месяц расход газа на 1 м2 составляет 3.81 м3.

Зная все величины, можно без труда определить объем горючего, необходимый для обогрева дома заданной квадратуры в год, то есть, за отопительный сезон. Для этого достаточно узнать число суток в отопительном сезоне и умножить суточный расход природного газа на это значение.

Следует отметить, что при данном алгоритме точность расчетов не слишком высокая и применима на этапе экономического подсчета стоимости отопления и сравнения с обогревом другими теплоносителями. Кстати, приведенная выше формула пригодна для определения массового или объемного расхода других видов горючего, как твердого, так и жидкого.

Расход сжиженного газа

Многие современные котлы устроены таким образом, что  сжигать  сжиженный газ даже без замены горелки. Поэтому интерес представляют не только расходы на потребление газа метана, но также и пропан-бутана, поставляемого в баллонах. Узнать эти величины будет полезно тем домовладельцам, кто планирует организовать автономное газовое отопление ввиду временного отсутствия магистрального топлива.

Итак, чтобы вычислить количество количество газа для здания площадью 100 м2, сгорающее за 1 час, надо подставить в предыдущую формулу значение теплотворной способности сжиженного газа и пересчитать заново. При этом не забываем, что считаются расходы природного газа в литрах и м3, а сжиженного – в килограммах, которые потом нужно перевести в литры. Итак, учитывая теплоту сгорания газа в размере 12.8 кВт / кг (46 МДж / кг), получаем:

5 / (12.8 х 0.92) = 0.42 кг / ч сжиженного газа.

1 л пропан-бутана весит 0.54 кг, значит, отопление дома газовым котлом за 1 час потребует 0.42 / 0.54 = 0.78 л сжиженного газа. За сутки — это 18.7 л, за месяц – 561 л. Принимая во внимание, что в обычном баллоне содержится порядка 42 л топлива, за месяц на обогрев здания 100 м2 придется израсходовать 561 / 42 = 14 баллонов, это довольно много и обойдется недешево.

В качестве итогов представим результаты, согласно которым за месяц примерный расход сжиженного газа на отопление дома составляет:

  • 100 м2 – 561 л;
  • 150 м2 – 841.5 л;
  • 200 м2 – 1122 л;
  • 250 м2 – 1402.5 л.

Как уменьшить расход газа

Мероприятия, позволяющие снизить потребление горючего на отопление одного квадратного метра помещения, а значит, и на весь коттедж, общеизвестны. Это замена старых окон в квартирах, утепление наружных стен, полов и кровли (особенно касается железобетонных и кирпичных домов), а также применение различных способов автоматического регулирования температуры воздушной среды.

Но есть и другие способы экономии, влияющие на расход газа в котлах:

  • применение системы напольного отопления: теплоноситель греется максимум до 50 ºС вместо 90 ºС при радиаторной системе, что дает немалую экономию горючего;
  • устройство организованного притока воздуха с подогревом: львиная доля теплоты (около 60%), производимой котлом, идет на нагрев холодного воздуха, беспорядочно проникающего в здание извне;
  • запрограммированное автоматическое понижение температуры воздушной среды в определенное время суток: нет смысла прогревать весь объем помещения, когда в нем никого нет.

Заключение

Как видно из приведенных примеров, выполнение расчетов по определению расхода газа, используемого на отопление дома или квартиры, не является сверхсложной задачей. От вас требуется немного личного времени, а еще – внимательности при введении в формулу различных единиц измерения. Результаты вычислений обязательно помогут вам в будущем при подборе теплогенератора и прикидке финансовых затрат.

методика расчета, формулы, примеры расчета, как уменьшить расход

²В современном мире природный газ является одним из самых дешевых и доступных видов топлива. Однако стоимость подключения газа достаточно высока.

Поэтому многие заранее рассчитывают средний и максимальный расход газа на отопление дома и только потом делают выводы, насколько экономически выгодны такие затраты. Чтобы расчёты были верны, следует знать среднее потребление газа на отопление в частном доме. Только потом суммировать общее значение с целью сравнения с остальными видами топлива.

Рекомендуем: Газгольдер, магистральный газ или пеллеты, что дешевле и Как экономить газ при газовом отоплении в частном доме

Подобные манипуляции проводят в начале проектирования всей отопительной системы. Если большой расход газа окажется финансово затруднительным, мероприятия оказываются нерентабельными.

Расчет расхода газа

Как правило, измерение расхода газа производят непосредственно, когда получают счет за полученное топливо. И только в том случае, если сумма большая, начинают учитывать потребление газа.

На сегодняшний день разработаны и внедрены методы, с помощью которых, как на этапе проектирования, так и в уже построенном доме, можно рассчитать расход газа. К примеру, на отопление дома 200 м

2. Исходя из полученных результатов, проводят мониторинг системы отопления и планируют сокращение расходов для поддержания комфортной атмосферы в доме.

В целом, совершить расчет потребления газа можно за месяц или же за целый период пользования системой элементарным способом. Необходимо взять показания в начале и в конце текущего месяца, сложить и поделить на два. Среднее арифметическое число и есть ваш расход.

Однако иногда возникает потребность узнать, сколько кубов газа будет потрачено в будущем, когда вы еще только планируете стройку. Для этого следует остановить свой выбор на экономичном и выгодном оборудовании для отопления. Которое плюс ко всему должно быть оснащено эффективным энергоносителем.

Именно поэтому особую важность имеет вопрос, как верно рассчитать и произвести в будущем учет расхода газа на обогрев всей площади дома. Существует несколько способов и методов расчета.

Методика расчета для природного газа

Рассчитать потребление природного газа с целью отопления довольно просто. Показатель равен половине мощности инсталлированного котла. Производители для характеристики мощности котла, отапливаемого с помощью газа указывают самый низкий показатель температуры. Эти действия являются логичными. Даже в самый сильный мороз дома должно быть максимально комфортно и тепло.

Следовательно, рассчитывать расход газа на человека только по максимально высокому значению является неправильным. В наших широтах в основном температура существенно выше. Что указывает на сжигания топлива в разы меньше. В связи с этим, за измеритель расхода газа берут среднее число, равное 50% от теплопотерь или же мощности котла.
Зная все необходимые нормы потребления газа, можно произвести все расчеты самостоятельно.

Считаем расход газа по теплопотерям

В том случае, когда еще не приобретен котел и все необходимое оборудование, но перед Вами стоит задача рассчитать стоимость, можно воспользоваться несколькими способами. Оптимальным будет расчет от общих теплопотерь всего дома. По всей видимости, точный показатель уже известен. Следовательно, воспользуемся следующей методикой: половина от ОТП плюс десятая часть на обеспечение ГВС и плюс 10% на вывод тепловой энергии через вентиляцию. Полученный показатель будет являться средним расходом в час, единица измерения кВт/ч.

Суточный расход узнать можно, умножив показатель затраты в час на 24, в месяц логично на 30 (количество дней). А вот годовой расход газа можно рассчитать, умножив на количество месяцев, в течение которых производилось отопление дома. Имея представления об удельной теплоте сгорания газа, переводим значение в кубометры. Полученную сумму множим на стоимость газа. Как результат, Вы увидите ваши затраты на обогрев здания.

Пример расчета

В качестве примера, приведем калькулятор расчета расхода теплопотери равной 20 кВт/ч. Приступим к подсчетам:

Показатель средней потребности в тепле в час составляет – 9 кВт/ч сюда прибавляем 2,0 кВт/ч и еще раз 2,0 кВт/ч, получаем 13 кВт/ч.

Для расчета потребления тепла в сутки возьмем наш часовой показатель, это – 13 кВт/ч и умножим на количество часов в сутках, т.е. на 24. Получаем суточный показатель – 312 кВт.

А вот для расчета тепла в месяц: 312 кВт умножим на 30 суток и получим число 9360 кВт. Как видим, все просто. Однако для учета фактического расчета необходимо принимать во внимание и тип горелки. Принято считать, что моделируемое оборудование отличаются повышенной экономичностью.

Затем Вам необходимо вычислить кубометры. В том случае, когда используется газификация природным газом, расход топлива будет разделен на показатель отопления в 60 минут: 13,0 кВт/ч делим на 9,3 кВт/ч и получаем 1,39 кубических метров час. Где расчетный коэффициент 9,3 кВт/ч – это удельная теплоемкость сгорания газа.

Подобным образом рассчитывается требуемое количество газа любого типа. Главное указать в расчете теплоемкость конкретного топлива.

Последовательно считаем далее:

  • дневной расход умножаем на количество часов в сутках: 1,53 кубометров * 24 = 36,72 м3 в день;
  • месячный расход: 36,72 м3/день умножить на 30 суток равно 1101,6 м3 в месяц;
  • примерный годовой расход топлива аналогично умножаем на количество месяцев, когда задействовано отопительное оборудование.

Помните, что все подсчеты весьма приблизительные. Многое зависит от температуры за окном. Показатель всегда будет варьироваться в зависимости от того, насколько холодно на улице. В период самых сильных морозов, естественно, потребление усилится. Однако, средний показатель не будет кардинально отличаться от приведенных выше расчетов.

Расчет по мощности котла

В том случае, когда Вы имеете в наличие показатель рассчитанной мощности вашего котла, производимые подсчеты значительно упрощаются. В показатель мощности включены все погрешности и запасы на вентиляцию и ДВС. Следовательно, стоит взять половину значения расчетной мощности и посчитать суточное, месячное или сезонное потребление. Все подсчитывается аналогично вышеуказанному способу.

Для иллюстрации возьмем котел с проектной мощностью 32 кВт. Как мы помним, следует принять в расчет только половину значения: 16. Данный показатель является средней необходимостью в тепле за один час.

Для того чтобы определить расход потребления газа в час, разделим значение на способность выработки тепла. Это значит, нашу величину равную 16 делим на 9,3 кВт/ч и получаем 1,72 м3. Затем просчитываем остальные значения:

  1. расход в день: умножаем показатель 50% на количество часов в сутках. 16 кВт/ч * 24 равно 384 кВт. А при расчете на количество газа – 1,72 кубических метра умножаем на 24 и получаем 41,28 метра в кубе.
  2. 30-и дневный месячный расчет: 384 кВт множим на 30 и видим сумму 11 520 м3. Расход в кубометрах составит 1 238,4 м3.

Не забудьте учесть погрешность котла, равную 10%. Итоговое значение расхода в месяц на счетчике составит 1362,4 кубометра. Пример расчета гораздо проще и яснее, т.к. нет столько цифр, однако принцип сохраняется аналогичный.

По квадратуре

Расчеты по квадратуре здания являются самыми приблизительными из всех.

Делятся на два вида:

  1. По нормам СНиПа, где на подачу тепла в 1 метр в квадрате в средней полосе РФ расходуется около 80 Вт/м2. Однако подобный показатель применим только в том случае, если при постройке дома соблюдены полностью все требования. Исключительно верно проложен трубопровод, здание имеет высокий уровень утепления.
  2. В расчет берутся средние показатели. Тут также есть два пункта. Первый – при качественно хорошем утеплении требуется объем 3 куба материала на один квадратный метр площади помещения. Второй вариант – потребление газа при среднем качестве утеплительного материала равно 5 кубам на один метр в квадрате.

Любой человек, который строит свой дом, должен знать качество утеплителя. Следовательно, возможно самостоятельно просчитать потребление с учетом нормы расхода газа на отопление частного дома. Для приблизительного расчета в качестве образца возьмем здание площадью 100 квадратов и среднем утеплении. Путем несложных просчетов получаем расход в 500 м3 на обогрев дома.

Если рассчитать подобный показатель для дома 150 м2 значение будет равно 700-750 метров в кубе за 30 дней. Для постройки в 200 квадратных метров – максимально 1000 м3 топлива. Стоит еще раз отметить, все расчеты и показатели являются примерными, т.к. конечный расчет производится с учетом многих фактических данных.

Примеры расчета расхода газа для дома 150 м²

Расчет расхода газа на отопление дома можно сделать по следующей формуле:

V = Q / ((q * КПД) / 100).

В приведенной расчетной формуле буквы имеют следующее значение:
Значение q, которое расположено в знаменателе формулы – это калорийность расходного горючего материала. Принимается значение 8 кВт/м³;
V – какой объем газа расходуется при отоплении помещения;
КПД – это коэффициент полезного действия при сжигании топлива, он всегда обозначается в процентах;
Q – это величина нагрузки на отопление помещения с площадью 150 м2.

Пример расчета

В приведенном примере предложено жилое помещение, площадь которого составляет 150 квадратных метров, а величина нагрузки составляет 15 киловатт.

Все расчеты расхода газа на отопление приведены относительно данных величин. Обогревать здание будет установка, которая имеет камеру закрытого типа, а КПД составляет 92%.

При самых сильных возможных морозах на улице, расход газа за шестьдесят минут, т.е. один час активной работы котла будет составлять 2,04 м³/ч. Все расчеты произведены по формуле, приведенной в начале заголовка. А за одни сутки расход газа на отопление дома площадью 150 м² будет равняться 2,04*24=48,96 кубических метров. Подсчеты произведены для северных широт нашей страны и с учетом максимально возможных морозов. Т.е. если говорить более профессиональным языком, произведен расчет максимального часового расхода газа.

Во время отопительного сезона температура окружающей среды может отличаться в зависимости от того, в каком регионе живет субъект. Температура может опускаться до -25ºС, а местами и до -40ºС. Поэтому средний расход будет значительно меньше, чем мы рассчитали, и будет в районе 25 кубических метров в сутки.

Получается, что за один месяц отопительного сезона турбированный котел, который установлен и применяется для обогрева жилого помещения, находящегося в средних широтах России, площадью 150 метров кубических, истратит 25*30=750 кубических метров газа. Таким же нехитрым способом с использованием формул можно вычислить потребление газа для помещений других размеров.

Пример расчета расхода сжиженного газа

Большая часть современного отопительного оборудования разработана и работает таким образом, чтобы сжигать газ и отапливать помещение без замены горелки. Поэтому людям будет интересно рассмотреть расходы пропан-бутана, который поставляется населению в баллонах или автономных газгольдерах.

Данная информация, в частности все расчеты, будут интересны тому сегменту населения, которые хотят установить автономное газовое отопление помещения ввиду отсутствия магистрального горючего и автономного газоснабжения.

Рекомендуем: Сколько стоит доставка сжиженного газа для газгольдера

Чтобы произвести расчет расхода сжиженного газа на отопление помещения, требуется добавить значение теплотворной способности данного вида горючего материала. При этом необходимо помнить, что все объемы природного газа рассчитываются либо в метрах кубических, либо в литрах, а сжиженного в килограммах, которые в дальнейшем необходимо перевести уже в литры.

Теплота сгорания сжиженного газа будет равняться величине 12,8 кВт на один килограмм. Эта величина равняется 46 мегаджоулям на один килограмм. В итоге благодаря формуле мы получаем показатель в 0,42 килограмма за час. Это при условии, что мы использовали котел с КПД 92 %, т.е. как и в приведенном примере выше 5/(12,8*0,92).

Один литр сжиженного газа пропан-бутан имеет массу в 540 грамм. Если перевести данное значение в литры, то мы получаем значение в 0,78 литра сжиженного газа. Если умножить данное значение на 24, то мы получим показатель за одни сутки, и он будет равняться 18,7 литра. Как показывает учет расхода газа, в месяц мы получим значение в размере 561 литр. Это значение для помещения площадью в 100 квадратных метров. Как показывает наш расходомер что при площади здания 200 метров квадратных, расход будет составлять 1122 литра, а при площади дома 300 м2 объем составит 1683 литра.

Как уменьшить расход газа

Так как же уменьшить расход газа в частном доме во время отопительного сезона? Данным вопросом задаются многие, кто проживает в частных домах. Существует несколько различных методов, которые в совокупности значительно сократят потребление горючего материала без снижения температуры в доме. Небольшие траты помогут сэкономить значительную сумму денег, поскольку все мероприятия в итоге будут полезны на протяжении не одного года, а долгих лет.

Утепление чердачного перекрытия и кровли

Утепление чердака является первостепенной мерой, которая значительно повышает теплоизоляцию жилого помещения. Для данных мероприятий существует несколько вариантов утеплительного материала. Кстати, утепленный чердак дает возможность ночевать в нем даже зимой, а это значительное увеличение жилой площади с низким уровнем расходов.

Сами работы по утеплению проводятся в несколько этапов. Первое, что нужно сделать, установить гидроизоляцию и вентиляцию крыши. Устанавливать ее необходимо с учетом перекрытия крыши. Делать это необходимо с внутренней стороны чердачного помещения. Данная технология защищает саму конструкцию от появления плесени, прогнивания дерева (например, брусьев и досок).

Также гидроизоляция защищает крышу от возможного попадания снега либо дождевой воды. Для правильного и качественного утепления чердачного помещения используют такие материалы как минеральная вата и специальная пароизоляционная фольга. Плюс для работ необходимы различные расходные материалы и крепежи. Т.е. гвозди (можно использовать саморезы), проволока, сшиватели.

Минеральную вату используют чаще всего для утепления чердака. Она бывает нескольких видов. Самые часто используемые варианты – каменная и стекловата. Иногда применяют специальные плиты из волокон деревьев, либо пенополистирол.

Материалы лучше использовать гибкие и эластичные, поскольку они упрощают процесс монтажа.

Самое важное, что необходимо запомнить при выборе утеплительных материалов, они должны выдерживать два важнейшие факторы риска — это повышение температуры и возникновение влажности.

Поэтому многие профессионалы рекомендуют использовать материал пеноплекс. Он немного дороже, чем остальные, но выдерживает высокие нагрузки, отлично справляется с факторами риска, а также имеет высокий срок эксплуатации.

Учитывая наш климат и резкие перепады температур в любое время года, минимальный слой пеноплекса, который монтируется на чердак, с целью утепления крыши, должен составлять 25 миллиметров. Самая подходящая же толщина будет в районе 100 миллиметров.

Иногда для утепления крыши используют и плиты из пенопласта. Данный материал имеет наименьшую цену, но в тоже время, он очень хрупкий и имеет меньший срок эксплуатации.

В последнее время популярностью пользуется утеплительная пена. Она довольно легко монтируется и не требует специальных навыков. Пена просто подается из шланга, ее необходимо равномерно нанести на всю площадь чердачного помещения. Плюсами такого материала является то, что она закупоривает всевозможные щели.

Утепление полов

Утепление полов предотвращает поступление холода из подвала, а также способствует улучшению теплоизоляции дома. Чтобы правильно его утеплить необходимо, подобрать материал. Современные производители изобилуют своими предложениями. Самыми популярными, из которых, являются: пенополистирол, пеноплекс, минеральная вата (делится на каменную и стекловату), маты изо льна, наливные полы, пробковый утеплитель, пенопласт.

Утеплители в свою очередь делятся на натуральные и синтетические. К первым относят пробковое дерево, лён, опилки, целлюлоза. Все остальные являются синтетическими, либо как еще называются искусственные.

По виду материалов они могут быть плиточными, наливными, насыпными, рулонные и напыляемые. От каждого конкретного вида зависит и технология установки.

Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы. Однако все они отлично справляются со своей основной задачей. Перед работами необходимо учесть все факторы. Уровень над землей, глубина подвала и др., чтобы максимально теплоизолировать пол.

Замена окон

Замена окон помогает значительно улучшить теплоизоляцию жилого помещения, а значит, и сократить потребление отопительного материала. Стоит использовать стеклопакеты. Кстати с таким видом окон сами рамы могут быть как деревянные, так и пластиковые.

Отлично справляются с поставленной задачей и металлопластиковые энергосберегающие. Количество стеклопакетов должно быть минимум три, т.е. двухкамерные. Однокамерные же (окна с двумя стеклами) нельзя использовать в жилом помещении, поскольку стекла будут промерзать и выпадает конденсат.

Если же у вас нет возможности экстренно сменить окна, можно просто теплоизолировать ваши. Для этого используются утеплительные материалы. Например вата, либо поролон. Благо на сегодняшний день рынок представлен огромным выбором подобного рода продукции.

Также можно поменять и двери, что тоже поспособствует улучшению теплоизоляции и снижению количества отопительного материала.

Утепление стен

Утеплять стены дома – это одно из первых мероприятий, которые нужно проводить для улучшения теплоизоляции (наравне с утеплением крыши и чердака). Стены нужно утеплять со стороны улицы. Для этого используют плиты минеральной ваты либо пенопласта. Толщину материалов требуется использовать с учетом температур в зимний период, т.е. от широты, в которой вы проживаете. Оптимальная толщина утеплителя от 6 до 10 см.

В том случае, когда вы строите дом по качественному и продуманному плану, существует возможность заранее просчитать расход топлива. Однако, если дом уже построен оптимальным способом будет обращение к профессионалам с целью подсчета. Специалист не только грамотно сделаете свою работу, но и посоветует возможные способы экономии.

Мне нравитсяНе нравится

Расход и норма газа на отопление дома 100 м2 – расчет потребления

На сегодняшний день одним из наиболее популярных видов отопительных систем является оборудование, функционирующее на газу. По экологичности данный способ стоит на уровне электрических установок, считается надежным и экономичным вариантом, естественно, речь идет об устройстве стационарного вида системы, а не о баллонах, требующих регулярной заправки.

Для того, чтобы определиться с типом отопительной установки, предварительно следует рассчитать расход газа на отопление дома 100 м2. Таким образом, владелец сможет ориентироваться, на какую сумму для оплаты коммунальных услуг ему рассчитывать после монтажа техники.

Что учитывать при расчете?

Если устройство уже установлено, предлагаем изучить способы, как уменьшить среднее потребление газа в частном доме.

При расчетах, очень важно учитывать следующие факторы:

  • Сколько этажей присутствует в здании;
  • Какой вид утеплительного материала применялось при построении коттеджа;
  • Общая площадь дома и габариты отапливаемых комнат;
  • Есть ли в наличие пластиковые окна, плотные двери или открытые межкомнатные арки;
  • Какую максимальную мощность воспроизводит газовое отопительное оборудование.

ВИДЕО: Расход газа котлом на отопление 1 м. кв. / год в квартире

Порядок подсчета расхода голубого топлива

Под значением природного типа топлива подразумевается любой вид газа, применяемый в качестве топливной смеси, добываемый из недр земли. На данный момент это наиболее оптимальный вариант для отопительных систем сетевого предназначения, поскольку он имеет сравнительно высокий уровень энергоэффективности, небольшую стоимость. Также стоит отметить отсутствие необходимости создания запасов топлива.

Природное топливо — самый бюджетный способ отопления

Чтобы осуществить расчеты природного газа на отопление дома 200 м2, следует учитывать производительность не только котла, но и всей отопительной системы в целом. При желании получить более точные данные, во внимание принимаются помимо основных факторов, еще дополнительные:

  • в какой климатической полосе располагается недвижимость;
  • из какого материала выстроен дом;
  • присутствует ли в коттедже теплосберегающая установка;
  • какая общая площадь здания и максимальная точка возвышенности потолков.

Перед тем, как определиться с будущими тратами, владельцы коттеджей производят расчет требуемой тепловой мощности оборудования для обогрева определенной площади. При выявлении оптимального значения следует учитывать, что мощность, указанная в паспорте устройства считается максимальным показателем, который может выдавать показатель. Исходя из этого, нужно подбирать устройство с более высокими значениями. К примеру, если при расчете выяснилось, что для обогрева площади требуется 13-14 кВт, то отдавать предпочтение необходимо моделям с мощностью от 16 до 17 кВт.

Данный фактор так подробно разъясняется, чтобы внести в ситуацию ясность – правильно ли изначально рассчитывалась необходимая мощность для обогрева индивидуальных параметров дома, чтобы впоследствии норма трат была приближена к реальным показателям.

Часто владельцы недвижимости пользуются простой теплотехнической формулой – для дома 100 м2 приходится 10 кВт. Следует учесть, что теплопроводная жидкость расходуется практически в два раза меньше, чем выходит по формуле. Поскольку, на протяжении всего отопительного сезона температурный режим воздуха не является стабильным, показания счетчика в коттедже ежедневно тоже будут меняться от большего к меньшему значению потребления.

Пример: на каждый квадратный метр приходится 1 Вт энергии, но если учитывать реальные показатели, выходит 0,5 Вт/м2/час. Получается, для отопления дома 100 м. кв. необходимо 5 кВт/ч. Такой вариант считается очень удобным, однако решение задачи будет иметь большие погрешности.

Чтобы правильно подсчитать расход газа на отопление дома 100 м2 в кубометрах следует воспользоваться формулой:

Обозначение символов:

«I»

Значение, определяющее необходимые объемы топлива для отопления в кубометрах

«G»

Максимальный расход тепловой мощности (кВт)

«QH»

Нижний уровень теплоты сгорания топливной смеси = 1,175 кВт/м3

«0,92»

Коэффициент полезного действия оборудования

Подставляем значения:

5/(1,175 х 0,92) = 0,53 м3

Далее, получившееся значение умножаем на 24 часа (сутки) и на 30 дней, результат = 384. Это и есть расход газа на отопление дома 100 м2 в кубометрах.

Зная все необходимые значения, можно легко вычислить расходы за один день, месяц или вообще, весь отопительный сезон. Достаточно только посчитать количество дней, когда будет применяться отопительная система и умножить их на суточный расход природного топлива.

Расчет сжиженного топлива

Пользоваться централизованным газопроводом, несомненно, удобно и легко, однако не все имеют данной возможности, поскольку по некоторым поселочным пунктам его попросту не проводили. Владельцы подобной недвижимости применяют вместо природного топлива сжиженный газ, который хранится в баллонах или газгольдерах.

Расчет сжиженного газа для отопления дома или квартиры

Значение израсходования данного вида топлива имеет некоторые отличия. Если необходимо рассчитать расход сжиженного газа на отопление дома 100 м2, который сгорает на 60 мин., нужно в основную формулу вставить обозначения коэффициента полезного действия данного топлива.

Помните, результат расходуемой сжиженной смеси обозначается в килограммах, которые после требуется вывести в измерительные единицы — литры. Уровень сгорания теплоносителя — 12,8 кВт/кг.

5/(12,8 х 0,92)=0,42 кг/ч

Естественно, если необходимо произвести расчет потребления газа на отопление частного дома при общих габаритах в 300 м2, значение «5» требуется помножить на три, поскольку оно соответствует обогреву 100 м2.

Далее переводим килограммы в литры, 1 л пропан-бутана = 0,54 кг, получается, что на один час работы газа нужно 0,78 л = 0,42-0,54. За целый день 18,7 литра уходит на отопление помещения площадью 100 кв.м., в месяц – 561 литров.

Если учитывать, что стандартные баллоны рассчитаны под топливо объемом в 42 л, тогда за 30 дней средний расход газа на отопление дома потребуется 14 заправленных резервуара, что сравнительно с природным газом, считается очень дорого.

Для быстрой ориентации, представляем приблизительную таблицу расчетов со стандартными габаритами, какой расход газа будет при большей отапливаемой площади.

100 м2

561 л

150 м2

841,5 л

200 м2

1122 л

250 м2

1402,5 л

Советы специалистов – варианты уменьшения расходов на отопление

Существуют некоторые строительные и технические мероприятия, которые позволяют значительно снизить общий расход топлива, предназначенного для отопления коттеджа. Естественно, в первую очередь потребуется заменить все окна и входные двери, поскольку именно данные факторы являются одними из основных причин утечки тепла. Далее следует обратить внимание на утеплительный материал и использовать его для создания теплоизоляционного слоя на наружной части стен, полов и крыши, особенно это качается коттеджей, выстроенных из кирпича или железобетона.

Уменьшить среднее потребление газа в частном доме можно при помощи следующих советов:

  1. Установите систему «теплый пол», максимальный температурный уровень теплоносителя устройства достигает 50оС, что на 40оС меньше радиаторных установок, при этом эффект такой же.
  2. Запрограммируйте оборудование на несколько режимов обогрева дома. Например, если в дневное время нагрев будет менее интенсивный, чем ночью, можно сэкономить до 30% топлива. К тому же, какой толк от сильного отопления дома днем, когда владелец находится на работе?
  3. Проведите качественную теплоизоляцию дома или квартиры, вплоть до замены окон и дверей – это тот самый случай, когда лучше 1 раз потратиться, чтобы потом экономить до 40% на оплате расходов за отопление.

Самое главное, создайте грамотную организацию подогрева потока воздуха, приходящего с улицы и вы сможете сэкономить несколько кубов газа. 

ВИДЕО: Как снизить расход бытового газа

сколько газа потребляет газовый котел в месяц, в час, как посчитать потребление – Ремонт своими руками на m-stone.ru

 

Номинальный расход газа на отопление дома 100 м², за месяц или за весь отопительный период, если система уже смонтирована и давно эксплуатируется, рассчитать довольно просто — достаточно будет снимать показания счетчика в начале и в конце месяца в течение года, суммировать их, а затем вычислить средний арифметический параметр. Другое дело, если требуется узнать эти данные на этапе составления проекта дома, чтобы произвести выбор экономичного и эффективного энергоносителя и соответствующего оборудования для отопления.

Расход газа на отопление дома 100 м²

Поэтому столь важен бывает вопрос о том, как правильно определить средневзвешенный расход газа на обогрев строения заданной площади. Существует несколько вариантов проведения подобных расчетов.

Порядок проведения расчетов для отопления с сетевым газоснабжением

Содержание статьи

1 Порядок проведения расчетов для отопления с сетевым газоснабжением1.1 Калькулятор расчета среднего потребления сетевого газа на нужды отопления2 Расчет расхода сжиженного газа2.1 Калькулятор расчета расхода сжиженного газа на нужды отопления3 Как можно снизить средний расход газа?3.1 Утепление стен3.2 Утепление чердачного перекрытия и кровли3.3 Утепление полов3.4 Замена окон3.5 Другие способы снизить расход топлива3.6 Видео: расход газа на отопление и доступные меры по его снижению

Природный газ, подаваемый потребителям по инженерным сетям, на сегодняшний день является самым оптимальным энергоносителем для организации системы отопления частного жилья. Это обуславливается невысокой ценой топлива, отсутствием необходимости создания его запасов, достаточно высокой эффективностью современного газового оборудования.

Естественно, что выбирая газовый котел для обогрева дома, необходимо ориентироваться на его мощность, так как от нее будет зависеть не только эффективность всей системы отопления, но и расход энергоносителя. Однако, на расход газа влияет не только, да и не столько мощность котла, сколько многие другие факторы, которые тоже следует учесть. К ним можно отнести климатические условия региона проживания, особенности конструкции самого здания, площадь и высоту потолков отапливаемых помещений, качество утепления строительных конструкций, количество и тип окон и другие важные параметры.

Необходимая мощность отопительной системы зависит, помимо площади помещений, от целого ряда других факторов

Следует понимать, что паспортная мощность котла показывает его максимальные возможности, которые, безусловно, должны быть выше требуемых характеристик. Так, например, после проведения расчетов в требуемой тепловой мощности для отопления дома, оптимальную модель отопительного прибора всегда подбирают с более высокими показателями. Например, если в результате расчётов получено, что системе отопления требуется 12 — 13 кВт, то хозяин, наверняка, будет подбирать котел с мощностью порядка 15 – 16 кВт.

Все это говорится сейчас для того, чтобы внести ясность: было бы ошибочным при предварительном расчете потребления газа на отопление и планируемых расходов опираться только на характеристики, указанные в технической документации котла. В перечне параметров изделия обычно приводится расход газа (м³/час), но это, опять же – для достижения заявленной производителем мощности. Если брать за основу эти показатели, то суммарные итоги могут показаться устрашающими!

А ведь правильно рассчитать хотя бы ориентировочный расход газа нужно не только для того, чтобы убедиться, что он является самым экономичным топливом, но и чтобы определить, какие меры можно предпринять для снижения потребления, а значит, и сокращения регулярных оплат за него.

Главным показателем, с которого нужно начинать расчеты, является, скорее, не заявленная мощность прибора отопления, которая все равно вряд ли будет использоваться «на полную катушку», а необходимая тепловая мощность для качественного обогрева дома и восполнения его тепловых потерь.

Очень часто за основу подобных теплотехнических расчетов принимают соотношение 1 кВт тепловой энергии на 10 м² отапливаемого помещения. Такой подход, безусловно, очень удобен для расчетов, но все же далеко не в полной мере отражает реальные условия конкретного дома и региона проживания.

Лучше произвести более тщательный расчет, с учетом основных факторов, влияющих на потребную тепловую мощность. Сделать это – достаточно несложно, если воспользоваться методикой, предложной на нашем портале.

Как самостоятельно рассчитать необходимую тепловую мощность?

Доступная методика проведения самостоятельных расчетов приведена в публикации портала, посвященной электрическим котлам отопления.

Пусть читателя не смущает, что рекомендуемая статья посвящена электрическим котлам – алгоритм расчета мощности от этого нисколько не меняется.

Полученное в результате проведенных расчетов значение и станет «отправной точкой» для определения среднего расхода газа на отопление.

Для дальнейших вычислений потребуется формула, учитывающая заложенный в «голубое топливо» энергетический потенциал, то есть то количество тепла, которое выделяется при сгорании одного кубометра газа.

V = Q / (Нi × ηi)

Расшифруем обозначения:

V – искомая величина, то есть расход газа для получения определенного количества тепловой энергии, м³/час.Q – необходимая тепловая мощность, Вт/ч, для обеспечения комфортных условий в помещениях.

Как ее рассчитать – уже определились. Но опять необходимо сделать важное замечание. Как видно из условий расчета, полученное значение будет максимальным, рассчитанным на самые неблагоприятные условия самой холодной декады года. В действительности же в течение всего отопительного сезона таких периодов будет не столь много, да и котел при грамотно спланированной системе отопления никогда не работает постоянно. А так как наша цель определить именно средний, а не пиковый расход газа, то не будет большой ошибкой принять среднее значение вырабатываемой мощности за 50%!о(MISSING)т расчётной. Опять же, не путать с паспортной мощностью котла отопления.

Нi – удельная низшая теплота сгорания газа. Это рассчитанная табличная величина, соответствующая существующим стандартам. Так, для сетевого газа она принимается равной:

Тип газаУдельная теплота сгорания (МДж/м³), в соответствии с DIN EN437
НiHs
Природный газ G2034.0237.78
Природный газ G2529.2532.49

Обратите внимание на тип газа. Чаще всего в бытовых сетях используется G20. Но может применяться и газ той же второй группы, но уже типа G25, отличающийся повышенным содержанием азота. Естественно, энергетический потенциал его меньше. Если вы не знаете, какой тип используется в вашей сети – это несложно уточнить в региональной газоснабжающей организации.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как подобрать качественный стабилизатор напряжения для газового котла

Еще один нюанс. В таблице есть еще одно значение – Hs. Это так называемое высшее значение теплоты сгорания газа. Смысл в том, что образующийся при сгорании газа водяной пар также обладает скрытой тепловой энергией, и если ее использовать, то общая отдача от топлива, естественно, повышается. Именно этот принцип применен в котлах нового поколения – конденсационных, в которых за счет перевода пара в жидкое агрегатное состояние отбирается еще порядка 10%!т(MISSING)епла. То есть указанный показатель может быть взят за основу при расчетах для систем отопления с котлами такого типа.

Удельная теплота сгорания указана в джоулях, но для корректности расчета ее необходимо перевести в ватты. Соотношение следующее:

1 кВт = 3,6 МДж

В нашем случае получается:

Тип газаУдельная теплота сгорания (кВтч/м³)
НiHs
Природный газ G209.4510.49
Природный газ G258.139.02

ηi – коэффициент полезного действия котла, то есть величина, показывающая насколько эффективно в конкретной модели полученная от сгорания газа тепловая энергия расходуется именно на подогрев теплоносителя.

Это – паспортная величина изделия. В современных моделях котлов может также указываться двумя величинами – по высшей и по низшей теплоте сгорания газа, через знак дроби: Hs / Hi, например, 92,3 / 84 %! (MISSING)Выбирать, естественно, можно величину, соответствующую реальным режимам работы котла. Но, как правило, для достоверного расчета, «без приукрашивания» возможностей оборудования, принимать следует значение для режима Hi.

Итак, все данные для проведения расчета известны – и можно переходить к практическим вычислениям. Рассмотрим на примере:

Предположим, было рассчитано, что для эффективного отопления конкретного дома площадью в 100 м² необходимо 9.4 кВт тепловой энергии. Сетевой газ — G20. КПД котла – 0,88. Требуется определить средний расход газа на отопление.

Как уже говорилось, для определения среднего значения расхода требуемую тепловую мощность можно разделить на два, то есть берем для расчетов 9.4 / 2 = 4.7 кВт

V = 4.7 / (9.45 × 0.88) = 0.565 м³/час

Отсюда уже несложно рассчитать суточное потребление, за месяц и за весь отопительный период:

За сутки в среднем расходуется – 0,565 × 24 = 13,56 м³;За месяц в среднем – 13,56 × 30,5 = 413,71 м³;Отопительный период в различных регионах может отличаться своей длительностью. Но, к примеру, возьмем 7 месяцев:

413,71 × 7 = 2896 м³

Зная цену одного кубометра газа, можно примерно спланировать свою «бухгалтерию» на предстоящий отопительный сезон.

Еще раз следует подчеркнуть, что получающееся значение потребления в час – очень усреднённое. Безусловно, в пик зимних морозов оно будет выше, но зато потом «отыграется» в осенние или весенние месяцы, во время оттепелей или в периоды стабильной нормальной для региона погоды.

Чтобы упростить читателю задачу, разместим калькулятор, который поможет определить средний почасовой, суточный и месячный расход природного газа. Общие затраты затем подчитать будет несложно, учитывая примерную продолжительность отопительного сезона в регионе и уровень цен на «голубое топливо».

Калькулятор расчета среднего потребления сетевого газа на нужды отопления

Перейти к расчётам

 

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите полное значение рассчитанной тепловой мощности для системы отопления (кВт)

Укажите тип применяемого сетевого природного газа

G20 G25

Укажите тип котла

обычный конденсационный

Укажите паспортное значение КПД котла η (если в паспорте указано два значения, то выбирается для режима Нi)

Расчет расхода сжиженного газа

Комфортно и выгодно использовать газ, подаваемый по централизованному газопроводу. Однако не всегда существует такая возможность, так как, к сожалению, не во всех населенных пунктах проложены газопроводные магистрали, или же они проходят достаточно далеко от построенного дома, а у хозяев нет финансовой возможности оплатить проведение подключения. Поэтому некоторые домовладельцы используют сжиженный газ, привозимый и хранящийся в баллонах или в газгольдерах, которые заполняются специальными службами доставки этого топлива.

Иногда оптимальным решением становится использование привозного сжиженного газа

Газгольдеры — это резервуары, предназначенные для хранения газообразных веществ, в том числе и сжиженного газа, в больших количествах. Эти емкости обычно устанавливаются в специально подготовленные для них котлованы и закапываются землей, на поверхности остается только крышка люка, через который и происходит заполнение резервуара газом.

Хранилище для сжиженного газа — газгольдер

Если применяется сжиженный газ из баллонов, то к внутридомовой разводке может подключается сразу несколько емкостей с топливом.

Баллоны, подключенные к внутридомовой разводке газа

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое байпас в системе отопления

Проведение расчётов, в принципе, схоже с тем, что было расписано выше, но есть и свои отличия. Они в основном касаются агрегатного состояния топлива, так как расход в данном случае будет выражаться в килограммах или литрах.

Для проведения расчетов расхода сжиженного углеводородного газа, необходимо знать некоторые его значимые физические характеристики:

Плотность топлива типа G30 (пропан-бутановая смесь СПБТ) составляет 0,524 кг/л.Удельную теплоту сгорания принимают равной 45,2 МДж/кг.

Газовые баллоны, используемые в бытовых условиях, могут иметь различный объем, но, в основном, для отопления используются емкости в 50 литров. В целях соблюдения требований безопасности, обычно они заполняются только на 80÷85 %!,(MISSING) то есть в каждый баллон вмещается около 40÷42,5 литров сжиженного газа.

Получается, что с литрами расчет будет несколько нагляднее, поэтому следует привести величину удельной теплоты сгорания именно к литрам.

Получаем 23,68 МДж/литр.

Переводим в необходимые нам ватты:

23,68 / 3,6 = 6,58 кВт/л

Итак, чтобы рассчитать расход сжиженного газа для отопления на 100 кв. м. площади дома, для того же примера, что приведен выше (усредненная мощность в 4.7 кВт, КПД котла отопления – 0.88), воспользуемся уже известной формулой, но с уже приведенными к литрам значениями:

V = Q / (Нi × ηi)

V = 4.7 / (6.58 × 0.88) = 0.81 л/час

Далее, все, как в предыдущем примере:

Среднесуточное потребление:

0.81 × 24 = 19,48

Это значение дает основание предполагать, что одного баллона с заправкой в 42 л. будет достаточно для целей отопления чуть более, чем на двое суток (примерно на 52 часа), но без учета возможного расходования газа на другие нужды, например, на приготовление пищи.

Месячный расход на отопление составит:

19.48 × 30,5 = 594,16 л., то есть чуть больше 14 заправленных баллонов.

За семь месяцев отопительного сезона общий расход может составить:

594.16 × 7 = 4160 литров сжиженного газа, или почти 100 стандартных 50-литровых баллона с нормальной заправкой.

Это, безусловно, достаточно большой объем топлива, и обойдется он недешево, тем более – с учётом транспортных расходов и необходимости правильной организации складирования. Тем не менее, такой подход бывает более предпочтительным и экономичным, по сравнению с электрическим обогревом или же с использованием твердо- или жидкотопливного котельного оборудования.

Возможно, вас заинтересует информация о том, каков расход газового баллона на отопление дома

Для расчета расхода сжиженного газа также размещен специальный калькулятор:

Калькулятор расчета расхода сжиженного газа на нужды отопления

Перейти к расчётам

 

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите полное значение рассчитанной тепловой мощности для системы отопления (кВт)

теплота сгорания на титр

Укажите тип котла

обычный конденсационный

Укажите паспортное значение КПД котла η (если в паспорте указано два значения, то выбирается для режима Нi)

Как можно снизить средний расход газа?

Снизить расходы на отопление можно, в первую очередь, за счет качественного утепления всех конструкций дома, так как они могут быть причиной существенных теплопотерь, приводящих к неэффективному расходованию вырабатываемой котлом тепловой энергии.

Залог экономичности системы отопления — качественное утепление всех элементов дома

На данной схеме можно хорошо рассмотреть, как может тепло утекать из дома. Так, неутепленный пол, а также входные двери пропускают до 14÷15%!,(MISSING) стены 23÷25%!,(MISSING) крыша 13%!,(MISSING) а окна с некачественными рамами – даже до 30÷35%!в(MISSING)ыработанного котлом тепла. Про этот процесс часто образно говорят, что отапливать приходится улицу. Чем значительнее теплопотери, тем больше средств, заплаченных за отопление, будут потрачены впустую.

Схема распределения теплопотерь по конструкциям здания

Чтобы сократить эти расходы, видится целесообразным один раз вложиться в качественную термоизоляцию дома, которая непременно окупит все расходы на нее уже за несколько лет. Для этого необходимо продумать и организовать утепление полов, стен, чердачного перекрытия и, желательно, кровли, а также заменить окна и двери на современные модели, обеспечивающие высокое энергосбережение.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие лучшие газовые котлы для частного дома рейтинг

Утепление стен

Какой бы материал для возведения стен ни был использован, через них уходит до 25%!т(MISSING)епла. Поэтому, они требуют обязательного утепления. В наше время существует немалое количество материалов для термоизоляции ограждающих конструкций, и проблем с выбором быть не должно.

Существует немало доступных технологий качественного утепления стен

К числу самых доступных по цене и простых в монтаже является пенополистирол, который чаще всего и применяется для этих целей. Панели пенополистирола производится различной толщины, и их подбирают по этому параметру в зависимости от толщины внешних стен дома и материала, из которого их возвели.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что автономное отопление это…

Другим достаточно популярным теплоизолятором, особенно для утепления деревянных домов, является минеральная вата, которую тоже несложно закрепить на стены, и она дает отменный утеплительный эффект. Правда, цена на этот материал несколько выше, чем на обычный пенопласт.

Любой из утеплителей закрывается снаружи отделочным материалом. Для этой цели используется декоративная вагонка, сайдинг, другие типы фасадных панелей, или же термоизоляция отделывается армированных штукатурным слоем по технологии «мокрого фасада».

Как утеплить стены деревянного дома?

Один из вариантов – использование качественной минеральной ваты с дальнейшей отделкой по принципу вентилируемого фасада. Как утеплить деревянный дом минватой под сайдинг – подробно рассказано в отдельной публикации нашего портала.

Утепление чердачного перекрытия и кровли

Нагретый воздух от теплообменных приборов (радиаторов, конвекторов) поднимается вверх, и если перекрытие не имеет достаточной термоизоляции, быстро остывает, контактируя с холодным потолком, расходую драгоценную энергию на ненужный прогрев перекрытия. Поэтому чердачное перекрытие требует хорошего утепления.

Снижению теплопотерь будет способствовать эффективная термоизоляция перекрытий и кровли

Для этой цели применяются разные материалы, которые могут монтироваться как изнутри, так и сверху, между балок перекрытия. Это может быть тот же пенополистирол или минеральная вата или эковата, опилки или стружки и т.п.

Отличный утеплительный эффект показывает напыляемый пенополиуретан, который также может использоваться и для утепления скатов кровли. Единственной проблемой с его применением может стать то, что для его напыления необходимо специальное оборудование и определенные навыки работы, поэтому придется приглашать бригаду специалистов.

Чердачное перекрытие, утепленное напыленным пенополиуретаном

Остальные теплоизоляционные материалы вполне могут быть использованы самостоятельно, так как их монтаж не предполагает сколь-нибудь невыполнимых технологических операция.

Утепление крыши – важное условие комфортного микроклимата в частном доме

Как выполнить утепление крыши в деревянном доме – ссылка приведет читателя к соответствующей публикации нашего портала.

Утепление полов

Полы в доме рекомендовано утеплять сразу же на этапе строительства. Причем, термоизоляции требуют, как бетонные, так и деревянные полы. Вариантов в этом вопросе также может быть немало.

Например, для утепления деревянных полов используют сухие засыпки (керамзит), плиты минеральной ваты или пенополистирола, которые размещают между лагами под финишным покрытием.

Деревянный пол утепляется минеральной ватой

Те же материалы, при соблюдении определенных технологических правил, могут быть уложены и на бетонную основу, с последующей заливкой стяжки.

И деревянное, и бетонное покрытие может послужить основой для монтажа системы «теплых полов»

Утепление пола пенополистиролом

Один из вариантов термоизоляции пола – использование панелей пенополистирола. Провести своими силами утепление пола пеноплексом под стяжку поможет информация, размещенная в специальной статье нашего портала.

Замена окон

Немаловажным моментом в сохранении тепла внутри дома и сокращения расхода топлива является замена старых окон, так как именно через них происходят самые существенные тепловые потери.

Комфортно пережить даже самые сильные зимние морозы помогут качественные окна со стеклопакетами

Самым оптимальным вариантом, который станет надежным щитом между теплом внутри помещений и зимним холодом, станут современные окна ПВХ с качественными стеклопакетами того или иного типа. Такие модели практически герметично перекрывают оконный проем и защищают дом не только от потерь тепла, но и от уличного шума.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое гидравлический разделитель

Другие способы снизить расход топлива

Кроме качественного утепления элементов здания, следует продумать и другие возможности, которые могут повлиять на снижение расхода топлива.

Из них можно назвать следующее:

Установка конвекторов с направленной циркуляцией подогреваемого воздуха, дополнительно к отоплению от радиаторов. Конвекторные приборы способны создать тепловые завесы для окон и дверей, которые не допустят попадания холодного воздуха в помещения.Установка современного оборудования с возможностью программирования оптимальных режимов отопления по отдельным помещениям дома и по времени. Некоторые комнаты пустуют в определенное время суток или даже дни недели, и нет смысла интенсивно отапливать помещение, когда в нем никого нет.Радиаторы отопления в каждой из комнат необходимо оптимально расставить и подключить, чтобы повысить эффективность их тепловой отдачи. Желательно оснастить их термостатическими устройствами, которые позволят поддерживать в помещении нужную температуру.

Нехитрое приспособление, но помогает хорошо экономить тепловую энергию

Для того чтобы тепло от радиатора было направлено в комнату и не уходило в стену, за каждой батареей рекомендовано закрепить фольгированный утеплительный материал, который выполнит роль отражающего экрана.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие у утеплителя пеноплекс характеристики

Что важно знать о радиаторах отопления?

На эффективность работы системы отопления влияет и тип радиаторов, и правильность их установки в помещениях дома. Много полезной информации по этим вопросам можно почерпнуть из статьи нашего портала, посвященной расчётам батарей на площадь комнаты.

Наконец, необходимо хорошенько взвесить, не слишком ли загружается система отопления для создания избыточного тепла. Поэкспериментируйте – не исключено, что в комнатах слишком жарко, и что без проявления какого бы то ни было ощущения дискомфорта, вполне возможно снизить температуру на 2 – 3 градуса. Это кажется, на первый взгляд, пустяком, но в масштабе даже одного месяца, не говоря уже обо всем отопительном сезоне, может принести вполне ощутимую экономию.

Иногда бывает не лишним и трезво рассудить — а не слишком ли жарко натоплено в доме?

Как можно видеть из приведенных примеров и формул расхода газа на отопление, провести расчет самостоятельно вполне возможно и своими силами, так как этот процесс не является особо сложной задачей. Достаточно выделить немного свободного времени, воспользоваться предлагаемой методикой – и получить результат. А он уже, в свою очередь, должен стать поводом задуматься об улучшения энергоэффективности собственного дома.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как в частном доме обеспечить тепло без газа

В завершение публикации – интересная видеоинформация с советами по расчётам потребления и мерам по возможной экономии газа.

Видео: расход газа на отопление и доступные меры по его снижению

Методика расчета для природного газа

Содержание статьи

1 Методика расчета для природного газа1.1 Считаем расход газа по теплопотерям1.2 Пример расчета по теплопотерям1.3 Расчет по мощности котла1.4 По квадратуре2 Расчет расхода сжиженного 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%!о(MISSING)т 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%!о(MISSING)т общих теплопотерь, добавляют 10%!н(MISSING)а обеспечение ГВС и 10%!н(MISSING)а 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 толпиваЕдиница измеренияУдельная теплота сгорания в кКалУдельная теплота сгорания в кВтУдельная теплота сгорания в МДж
Природный газ1 м 38000 кКал9,2 кВт33,5 МДж
Сжиженный газ1 кг10800 кКал12,5 кВт45,2 МДж
Уголь каменный (W=10%!)(MISSING)1 кг6450 кКал7,5 кВт27 МДж
Пеллета древесная1 кг4100 кКал4,7 кВт17,17 МДж
Высушенная древесина (W=20%!)(MISSING)1 кг3400 кКал3,9 кВт14,24 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.
Фактический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки — модулируемые самые экономичные

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).

Кстати, также можно посчитать необходимое количество топлива любого типа — надо только взять теплоемкость для требуемого топлива.

Так как котел имеет не 100%!К(MISSING)ПД, а 88-92%!,(MISSING) придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10%!о(MISSING)т 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%!о(MISSING)т 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.
Рассчитать потребление газа на отопление дома можно по проектной мощности котла

Далее добавим 10%!н(MISSING)а 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.
Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление

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.

2

Сколько энергии потребляет система обогрева дома

Если проанализировать все причины, побуждающие аппетит теплогенерирующего прибора, то становится понятно, что на расход котла в первую очередь влияет именно его мощность. Забитый теплоприемник, низкокалорийный газ, сильные морозы и дополнительный контур вынуждают нас повышать и повышать мощность котла. Поэтому перед вычислением расхода мы должны определить потребности самой системы отопления.

И для этого не нужно углубляться в серьезные математические формулы, учитывая тепловую инерцию батарей, термостойкость стен, перекрытия и окон. Для примерного результата будет достаточно простой пропорции: 10 кв. м. = 1 кВт. Ну а для сильных морозов стоит накинуть еще процентов 20, откорректировав пропорцию до 10 м2 = 1,2 кВт.

Как применить эту пропорцию на практике? Да очень просто:

1. Возьмите план дома или квартиры и подсчитайте площадь всех отапливаемых комнат (включая и теплые коридоры).2. Разделите сумму всех площадей на 10 и умножьте на 1,2. В итоге у вас получится число, определяющее максимальные аппетиты отопительного контура.

В финале округлите полученные киловатты до ближайшего значения стандартной мощности котла (7, 10, 12 кВт и так далее) и получите искомую потребность, отталкиваясь от которой можно вычислить, сколько потребляет газа именно ваш тепловой генератор.

Например, у вас есть три комнаты по 18, 12 и 20 квадратов. Плюс кухня на 12 м2 и коридор на 6 м2. В сумме получается 68 квадратов или 8, 16 кВт. Округляем эту цифру до 10 кВт и получаем необходимую мощность теплогенерирующей установки. Теперь нам остается вычислить только расход газа на генерацию 1 кВт мощности.

Какой расход газа на отопление дома – расчет потребления

Расчет расхода природного газа

Обращаем внимание на тепловые потери

Как рассчитать расход в час по мощности котла

Расчет газа по площади здания

Сколько сжиженного газа потребляет котел в месяц

Заключение

Видео

Газ на сегодняшний день остается самым дешевым энергетическим ресурсом, который активно используется для отопления многоквартирных и частных домов. Впрочем, своя ложка дегтя имеется и здесь – газовое отопительное оборудование и его подключение обходятся в значительную сумму, и многие хозяева хотят знать, насколько эти затраты целесообразны.

Чтобы понять, действительно ли газовое отопление выгодно экономически, необходимо узнать, каков расход газа на отопление дома, и сколько все это будет стоить в конечном итоге. Данная статья ответит на вопрос о том, как посчитать расход газа.

Расчет расхода природного газа

На первый взгляд методика расчета выглядит довольно просто – достаточно взять половину мощности газового котла, и полученное значение даст ответ на вопрос, какой расход газа у газового котла. Такая методика базируется на том, что мощность любого газового оборудования определяется при самой низкой температуре. Это не лишено смысла, ведь даже в самую холодную погоду дом должен полноценно отапливаться.

Другое дело, что зачастую температура большую часть времени находится выше расчетной отметки, и расход газа на отопление дома при этом существенно меньше. Именно поэтому при упрощенном расчете расхода топлива половина мощности котла попросту вычитается.

Обращаем внимание на тепловые потери

Следующий способ расчета предполагает, что уровень теплопотерь здания известен – а это утверждение в большинстве случаев соответствует истине.

Процесс расчетов прост:

Суммарные теплопотери делятся пополам, и к полученному значению прибавляется по 10%!н(MISSING)а горячее водоснабжение и вентиляционный отток тепла;
Результат предыдущего действия (измеряется в киловаттах в час) позволяет узнать расхода газа за сутки, месяц или весь отопительный период;
Общий расход газа переводится в кубометры (для этого нужно будет узнать удельную теплоту сгорания газа) и умножается на стоимость одного кубометра, в результате чего можно получить стоимость отопления за желаемый период времени.

По схожей методике можно посчитать расход любого топлива – достаточно лишь знать теплоемкость конкретного энергоресурса. К тому же, стоит помнить о КПД отопительного оборудования, который в случае с газовыми котлами колеблется около 90%!,(MISSING) т.е. к суммарному расходу стоит прибавить еще 10%! (MISSING)

Разумеется, описанная методика не может дать точного ответа на вопрос о том, сколько потребляет газовый котел в месяц. В холодные дни расход будет увеличиваться, а в теплые уменьшаться, и это совершенно логично. Тем не менее, даже приблизительный расчет позволяет понять, сколько газа потребляет газовый котел в месяц, и насколько рентабельной будет его установка.

Как рассчитать расход в час по мощности котла

Предыдущий способ позволяет рассчитать расход топлива при отсутствии информации о газовом котле. Другое дело, если его мощность уже известна – в таком случае необходимость в прибавлении запасов на ГВС и вентиляцию отсутствует, поскольку они учитываются при расчете мощности котла.

Методика расчета полностью совпадает с предыдущим примером, только первичным значением является половинная мощность котла. Определив расход газа в газовых котлах отопления в час, можно умножить его на 24 для расчета суточного расхода, а потом и на 30, чтобы рассчитать месячный расход. После расчетов остается лишь прибавить к итоговым цифрам 10%!—(MISSING) нехватка КПД котла должна учитываться обязательно.  «Как рассчитать, сколько нужно газа для отопления дома – варианты расчета».

Расчет газа по площади здания

Еще одна методика, позволяющая определить примерный расход газа газового котла в час, для расчета требует знания квадратуры помещения.

Выполнить расчет можно двумя способами:

Расчет по нормам. Согласно СНиПу, в регионах со средними климатическими условиями на обогрев одного квадратного метра требуется 80 Вт тепла. Чтобы рассчитать, сколько газа потребляет газовый котел, данное значение вполне подходит, особенно если здание построено по тщательно продуманному проекту и имеет хорошее утепление.
Расчет по среднестатистическим данным. Если дом утеплен действительно качественно, то расход газа будет составлять около 2,5-3 куб/м2. В том случае, если утепление здания нельзя назвать хорошим, то для расчета стоит взять расход около 4-5 куб/м2.

Грамотно оценив качество утепления здания и зная его квадратуру, можно сделать некоторые выводы о том, сколько потребляет газовый котел.

Сколько сжиженного газа потребляет котел в месяц

В качестве топлива нередко используется сжиженный газ, и в таком случае тоже возникает необходимость расчета его расхода. В методике расчета нет ничего нового – она полностью повторяет уже описанные выше способы расчета расхода газа, т.е. нужно знать или суммарные теплопотери здания, или мощность отопительного оборудования.

Разница при расчете расхода сжиженного газа заключается лишь в том, что единица измерения его объема – литр, а не кубометр. Чтобы получить желаемый результат, нужно перевести кубометры в литры, а при необходимости можно еще и высчитать количество баллонов с топливом.

Пример расчета выглядит следующим образом:

Допустим, котел выдает 18 кВт, то требуемое значение теплоотдачи составляет 9 кВт/час. Один литр сжиженного газа выделяет при сгорании 12,5 кВт тепловой энергии – соответственно, для достижения должной теплоотдачи потребуется 0,72 литра.
Умножение 0,72 литров на 24 часа дает 17,28 литров топлива в сутки. Соответственно, на 30 дней отопления потребуется 518,4 литра сжиженного газа.
К полученному значению прибавляется около 10%!п(MISSING)оправки на КПД котла (конкретная величина поправки берется из техпаспорта к используемому оборудованию). В результате проведения расчетов получится 570,24 литра.
Полученная цифра делится на 42 л (стандартные 50-литровые баллоны содержат в себе именно столько газа). Дальше проводится еще одно простое вычисление, в результате которого получается, что для отопления потребуется 14 баллонов (результат деления округляется в большую сторону).

Остается лишь посчитать стоимость рассчитанного количества баллонов – она может меняться в зависимости от региона, поэтому здесь нужно считать конкретные цифры. Также стоит учесть стоимость доставки баллонов и возможность обустройства газгольдера, который позволит уменьшить затраты на транспортировку.

Заключение

Данная статья подробно рассказывает о том, как рассчитать потребление газа котлом отопления. Разумеется, ни одна из описанных методик не даст точного результата – но он и не нужен. Главное – получить приблизительную сумму и на основании этой информации сделать выводы о целесообразности установки газового отопительного оборудования.

Источник: teplospec.com

Расчет газа по площади здания

Еще одна методика, позволяющая определить примерный расход газа газового котла в час, для расчета требует знания квадратуры помещения.

Выполнить расчет можно двумя способами:

Расчет по нормам. Согласно СНиПу, в регионах со средними климатическими условиями на обогрев одного квадратного метра требуется 80 Вт тепла. Чтобы рассчитать, сколько газа потребляет газовый котел, данное значение вполне подходит, особенно если здание построено по тщательно продуманному проекту и имеет хорошее утепление.
Расчет по среднестатистическим данным. Если дом утеплен действительно качественно, то расход газа будет составлять около 2,5-3 куб/м2. В том случае, если утепление здания нельзя назвать хорошим, то для расчета стоит взять расход около 4-5 куб/м2.

Грамотно оценив качество утепления здания и зная его квадратуру, можно сделать некоторые выводы о том, сколько потребляет газовый котел.

Определение: сколько газа потребляет газовый котел в месяц и год

Установка газовых котлов считается оптимальным решением для местностей с подводом сети газоснабжения. Природный газ имеет массу преимуществ. Это экологически чистый продукт, доступный, имеет высокую теплоотдачу. Но при выборе котла важно сразу определить, сколько газа использует агрегат для обогрева разных площадей: от 80 м2 до 400 м2.

Факторы, влияющие на расход топлива:

Мощность газового котла;Площадь дома или квартиры;Возможные теплопотери (количество окон и дверей, их герметичность, толщина стен и другие важные параметры).

При покупке газового котла на долгую службу важно учитывать все нюансы выбора агрегата. Следует заранее понимать, сколько газа тратится на обогрев определенной площади и объема здания. Только при ответственном подходе можно иметь экономичную выгоду от такой покупки.

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 %!;(MISSING)
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%!)(MISSING). 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.

Расчет расхода сжиженного газа

Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.

Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

Далее считаем:

в день: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
в месяц 17,28 кг * 30 дней = 518,4 кг.

Добавим поправку на КПД котла. Надо смотреть в каждом конкретном случае, но возьмем 90%!,(MISSING) то есть, добавим еще 10%!,(MISSING) получится, что за месяц расход составит 570,24 кг.

Сжиженный газ — один из вариантов отопления

Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

Масса сжиженного газа в различных баллонах

Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.

И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.

P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

1 литр сжиженного газа весит примерно 0,55 кг и при сжигании даёт примерно 6500 кВт тепла;
в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

1

От чего зависит аппетит котла

Во-первых, от его мощности. Чем она больше, тем выше будет и расход газовых котлов. Причем снизить аппетит теплогенерирующего прибора за счет использования у вас не получится. Если вы приобрели газовый очаг на 20 кВт, то даже на минимуме он будет потреблять больше, чем 10-киловаттный прибор на максимуме. Поэтому будьте внимательны при выборе мощности теплогенерирующих приборов.

Во-вторых, от температуры «за бортом». В этом случае в дело вступает уже упомянутый регулятор мощности. Ведь при низкой температуре в доме мы попытаемся выжать из отопления максимальное количество калорий, вывернув ручку регулятора на максимум. И если в относительно теплую (для зимы) погоду регулятор стоит на «единичке» или «двоечке», то при 30- или 40-градусных морозах его переключают на «пятерочку» или даже «семерку». И количество кубометров газа, прошедших сквозь форсунки в камеру сгорания, увеличивается вдвое.

Расход газа котлом зависит от многих факторов

В-третьих, от калорийности газа. Потребителем эта величина не контролируется. Поэтому газораспределяющие компании иногда шалят с составом «голубого» топлива. Ведь тот же сжатый азот, закаченный в центральный трубопровод, стоит в 2,5-3 раза дешевле природного газа. Сейчас такие схемы мошенничества, к нашему счастью, уже не практикуют, но подать в трубы «неосушенный» газ с большим содержанием водяных паров и прочих примесей газовщики могут запросто. И если ваш чайник вскипает не за 2-3 минуты, а за 5-7, то что можно требовать от системы отопления? Вы подходите к котлу и выкручиваете регулятор мощности на максимум, закрывая глаза на ускорившееся вращение диска газового счетчика.

В-четвертых, от технического состояния теплообменника. Нагрев воды или теплоносителя в газовых приборах происходит в теплообменнике – особом трубопроводе из меди, расположенном или в камере сгорания или за ее стенками. И если теплообменник забьется накипью или остатками окалины из батарей, то вам придется прибавить мощности, компенсируя упавшую теплоотдачу. Причем забитый теплообменник ворует кубометры намного активнее реальных или мифических ловкачей из газораспределяющей компании.

В-пятых, от количества нагревательных контуров. Почти во всех современных газовых котлах стоит больше одного нагревательного контура. Ведь такие теплогенерирующие приборы обслуживают не только разводку системы отопления, но и линию домашнего горячего водоснабжения. Для этого в конструкцию газового очага монтируют второй контур и повышают пропускную способность на форсунках, увеличивая мощность. А чем больше мощность, тем выше и расход.

Рекомендуем

Как вычислить мощностьТермостат для котлаДиэлектрическая вставка для газа

Как рассчитать потребление газа на отопление дома

Газ пока еще самый дешевый вид топлива, но стоимость подключения порой очень высокая потому многие хотят предварительно оценить, насколько экономически обоснованы такие расходы. Для этого необходимо знать расход газа на отопление, потом можно будет оценить общую стоимость и сравнить ее с другими видами топлива.

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%!о(MISSING)т 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%!о(MISSING)т общих теплопотерь, добавляют 10%!н(MISSING)а обеспечение ГВС и 10%!н(MISSING)а 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 толпиваЕдиница измеренияУдельная теплота сгорания в кКалУдельная теплота сгорания в кВтУдельная теплота сгорания в МДж
Природный газ1 м 38000 кКал9,2 кВт33,5 МДж
Сжиженный газ1 кг10800 кКал12,5 кВт45,2 МДж
Уголь каменный (W=10%!)(MISSING)1 кг6450 кКал7,5 кВт27 МДж
Пеллета древесная1 кг4100 кКал4,7 кВт17,17 МДж
Высушенная древесина (W=20%!)(MISSING)1 кг3400 кКал3,9 кВт14,24 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.
Фактический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки — модулируемые самые экономичные

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).

Кстати, также можно посчитать необходимое количество топлива любого типа — надо только взять теплоемкость для требуемого топлива.

Так как котел имеет не 100%!К(MISSING)ПД, а 88-92%!,(MISSING) придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10%!о(MISSING)т 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%!о(MISSING)т 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.
Рассчитать потребление газа на отопление дома можно по проектной мощности котла

Далее добавим 10%!н(MISSING)а 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.
Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление

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.

Расчет расхода сжиженного газа

Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.

Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

Далее считаем:

в день: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
в месяц 17,28 кг * 30 дней = 518,4 кг.

Добавим поправку на КПД котла. Надо смотреть в каждом конкретном случае, но возьмем 90%!,(MISSING) то есть, добавим еще 10%!,(MISSING) получится, что за месяц расход составит 570,24 кг.

Сжиженный газ — один из вариантов отопления

Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

Масса сжиженного газа в различных баллонах

Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.

И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.

P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

1 литр сжиженного газа весит примерно 0,55 кг и при сжигании даёт примерно 6500 кВт тепла;
в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

Источник: stroychik.ru

Обращаем внимание на тепловые потери

Следующий способ расчета предполагает, что уровень теплопотерь здания известен – а это утверждение в большинстве случаев соответствует истине.

Процесс расчетов прост:

Суммарные теплопотери делятся пополам, и к полученному значению прибавляется по 10%!н(MISSING)а горячее водоснабжение и вентиляционный отток тепла;
Результат предыдущего действия (измеряется в киловаттах в час) позволяет узнать расхода газа за сутки, месяц или весь отопительный период;
Общий расход газа переводится в кубометры (для этого нужно будет узнать удельную теплоту сгорания газа) и умножается на стоимость одного кубометра, в результате чего можно получить стоимость отопления за желаемый период времени.

По схожей методике можно посчитать расход любого топлива – достаточно лишь знать теплоемкость конкретного энергоресурса. К тому же, стоит помнить о КПД отопительного оборудования, который в случае с газовыми котлами колеблется около 90%!,(MISSING) т.е. к суммарному расходу стоит прибавить еще 10%!
(MISSING)

Разумеется, описанная методика не может дать точного ответа на вопрос о том, сколько потребляет газовый котел в месяц. В холодные дни расход будет увеличиваться, а в теплые уменьшаться, и это совершенно логично. Тем не менее, даже приблизительный расчет позволяет понять, сколько газа потребляет газовый котел в месяц, и насколько рентабельной будет его установка.

Пример расчета потребления газа на отопление частного дома от сети

Лучше понять специфику и особенности расчетов поможет наглядный пример. Данный расчет можно применять как для квартиры, так и для загородного дома. Для начала следует собрать исходные данные.

Исходные параметры расчета:

Площадь помещений – 100 м2;Мощность котла – 10 кВт;КПД теплового агрегата – 95%! (MISSING)

Для начала следует джоули перевести в киловатты. 1квт имеет 3,6 МДж. Также следует понимать, что норма в 10 квт используется для отопления дома в самые холодные времена. Но на сезон особо холодных дней не так много.

Если правильно рассчитать и устроить работу котла, то нет смысла агрегату работать постоянно.

В более благоприятные зимние деньки не требуется так много киловатт для отопления. Именно поэтому данный параметр принято разделять пополам при проведении расчетов. Далее полученные данные подставляют в специальную формулу. А при умножении показателя на тарифы можно рассчитать экономическую часть потребления газа.

Узнав необходимое количество топлива в час, можно сделать расчеты на весь сезон. Так полученное число следует умножить на 24 и получить показатель потребления в день. Дальше полученные данные умножаются на 30 и получают необходимое количество газа в месяц. Расчет на сезон учитывает обогрев на протяжении 7 месяцев.

Что учитывать при расчете?

Если устройство уже установлено, предлагаем изучить способы, как уменьшить среднее потребление газа в частном доме.

При расчетах, очень важно учитывать следующие факторы:

Сколько этажей присутствует в здании;
Какой вид утеплительного материала применялось при построении коттеджа;
Общая площадь дома и габариты отапливаемых комнат;
Есть ли в наличие пластиковые окна, плотные двери или открытые межкомнатные арки;
Какую максимальную мощность воспроизводит газовое отопительное оборудование.

ВИДЕО: Расход газа котлом на отопление 1 м. кв. / год в квартире

Порядок подсчета расхода голубого топлива

Под значением природного типа топлива подразумевается любой вид газа, применяемый в качестве топливной смеси, добываемый из недр земли. На данный момент это наиболее оптимальный вариант для отопительных систем сетевого предназначения, поскольку он имеет сравнительно высокий уровень энергоэффективности, небольшую стоимость. Также стоит отметить отсутствие необходимости создания запасов топлива.

Природное топливо — самый бюджетный способ отопления

Чтобы осуществить расчеты природного газа на отопление дома 200 м 2. следует учитывать производительность не только котла, но и всей отопительной системы в целом. При желании получить более точные данные, во внимание принимаются помимо основных факторов, еще дополнительные:

в какой климатической полосе располагается недвижимость;
из какого материала выстроен дом;
присутствует ли в коттедже теплосберегающая установка;
какая общая площадь здания и максимальная точка возвышенности потолков.

Перед тем, как определиться с будущими тратами, владельцы коттеджей производят расчет требуемой тепловой мощности оборудования для обогрева определенной площади. При выявлении оптимального значения следует учитывать, что мощность, указанная в паспорте устройства считается максимальным показателем, который может выдавать показатель. Исходя из этого, нужно подбирать устройство с более высокими значениями. К примеру, если при расчете выяснилось, что для обогрева площади требуется 13-14 кВт, то отдавать предпочтение необходимо моделям с мощностью от 16 до 17 кВт.

Данный фактор так подробно разъясняется, чтобы внести в ситуацию ясность – правильно ли изначально рассчитывалась необходимая мощность для обогрева индивидуальных параметров дома, чтобы впоследствии норма трат была приближена к реальным показателям.

Часто владельцы недвижимости пользуются простой теплотехнической формулой – для дома 100 м 2 приходится 10 кВт. Следует учесть, что теплопроводная жидкость расходуется практически в два раза меньше, чем выходит по формуле. Поскольку, на протяжении всего отопительного сезона температурный режим воздуха не является стабильным, показания счетчика в коттедже ежедневно тоже будут меняться от большего к меньшему значению потребления.

Пример: на каждый квадратный метр приходится 1 Вт энергии, но если учитывать реальные показатели, выходит 0,5 Вт/м 2 /час. Получается, для отопления дома 100 м. кв. необходимо 5 кВт/ч. Такой вариант считается очень удобным, однако решение задачи будет иметь большие погрешности.

Чтобы правильно подсчитать расход газа на отопление дома 100 м 2 в кубометрах следует воспользоваться формулой:

Далее, получившееся значение умножаем на 24 часа (сутки) и на 30 дней, результат = 384. Это и есть расход газа на отопление дома 100 м 2 в кубометрах.

Зная все необходимые значения, можно легко вычислить расходы за один день, месяц или вообще, весь отопительный сезон. Достаточно только посчитать количество дней, когда будет применяться отопительная система и умножить их на суточный расход природного топлива.

Расчет сжиженного топлива

Пользоваться централизованным газопроводом, несомненно, удобно и легко, однако не все имеют данной возможности, поскольку по некоторым поселочным пунктам его попросту не проводили. Владельцы подобной недвижимости применяют вместо природного топлива сжиженный газ, который хранится в баллонах или газгольдерах.

Расчет сжиженного газа для отопления дома или квартиры

Значение израсходования данного вида топлива имеет некоторые отличия. Если необходимо рассчитать расход сжиженного газа на отопление дома 100 м 2. который сгорает на 60 мин. нужно в основную формулу вставить обозначения коэффициента полезного действия данного топлива.

Помните, результат расходуемой сжиженной смеси обозначается в килограммах, которые после требуется вывести в измерительные единицы — литры. Уровень сгорания теплоносителя — 12,8 кВт/кг.

5/(12,8 х 0,92)=0,42 кг/ч

Естественно, если необходимо произвести расчет потребления газа на отопление частного дома при общих габаритах в 300 м 2. значение «5» требуется помножить на три, поскольку оно соответствует обогреву 100 м 2 .

Далее переводим килограммы в литры, 1 л пропан-бутана = 0,54 кг, получается, что на один час работы газа нужно 0,78 л = 0,42-0,54. За целый день 18,7 литра уходит на отопление помещения площадью 100 кв.м. в месяц – 561 литров.

Если учитывать, что стандартные баллоны рассчитаны под топливо объемом в 42 л, тогда за 30 дней средний расход газа на отопление дома потребуется 14 заправленных резервуара, что сравнительно с природным газом, считается очень дорого.

Для быстрой ориентации, представляем приблизительную таблицу расчетов со стандартными габаритами, какой расход газа будет при большей отапливаемой площади.

Советы специалистов – варианты уменьшения расходов на отопление

Существуют некоторые строительные и технические мероприятия, которые позволяют значительно снизить общий расход топлива, предназначенного для отопления коттеджа. Естественно, в первую очередь потребуется заменить все окна и входные двери, поскольку именно данные факторы являются одними из основных причин утечки тепла. Далее следует обратить внимание на утеплительный материал и использовать его для создания теплоизоляционного слоя на наружной части стен, полов и крыши, особенно это качается коттеджей, выстроенных из кирпича или железобетона.

Уменьшить среднее потребление газа в частном доме можно при помощи следующих советов:

Установите систему «теплый пол», максимальный температурный уровень теплоносителя устройства достигает 50 о С, что на 40 о С меньше радиаторных установок, при этом эффект такой же.
Запрограммируйте оборудование на несколько режимов обогрева дома. Например, если в дневное время нагрев будет менее интенсивный, чем ночью, можно сэкономить до 30%!т(MISSING)оплива. К тому же, какой толк от сильного отопления дома днем, когда владелец находится на работе?
Проведите качественную теплоизоляцию дома или квартиры, вплоть до замены окон и дверей – это тот самый случай, когда лучше 1 раз потратиться, чтобы потом экономить до 40%!н(MISSING)а оплате расходов за отопление.

Самое главное, создайте грамотную организацию подогрева потока воздуха, приходящего с улицы и вы сможете сэкономить несколько кубов газа.

ВИДЕО: Как снизить расход бытового газа

Популярное на сайте:

Изготовление самогонного аппарата своими руками
Ректификационная колонна для самогонного аппарата своими руками
Лучший рецепт домашнего коньяка из самогона

20.07.2017 » Как сделать дефлегматор для самогонного аппарата своими руками Смотрел кучу и ваш в том числе ролик. Мне надо поставить дефлегматор на самогонный аппарат, он.
17.07.2017 » Зачем и для чего нужен магниевый анод в водонагревателе После чистки внутренней поверхности и нагревательного элемента «ЭдисонEDF50V» вода стала.
13.07.2017 » Кварцевый обогреватель Теплэко: цены, преимущества и недостатки Теплэко, это не кварцевый обогреватель, а песочно-мраморный который к тому же очень сильно бьет.
19.07.2017 » Кварцевый обогреватель Теплэко: цены, преимущества и недостатки А я как-то не дошел почитать комментарии и отзывы и купил себе чудо-агрегат. За год работы не.
12.07.2017 » Кварцевый обогреватель Теплэко: цены, преимущества и недостатки Еще пару лет назад никто и не знал об обогревателях Теплэко. Сейчас трубят на каждом шагу. Теща.

Источники: http://obogrevguru.ru/skolko-gaza-rasxoduetsya-na-obogrev-doma-ploshhadyu-100-200-m2.html, http://pikucha.ru/otoplenie/proektirovanie/rasxod-gaza-na-otoplenie-doma-150-m2.html, http://www.portaltepla.ru/gazovie-kotli/raskhod-gaza-na-otoplenie-doma-100-m2/

Источники:

  • https://otoplenie-expert.com/sistemy-otopleniya/rashod-gaza-na-otoplenie-doma-100-m.html
  • https://stroychik.ru/otoplenie/raschet-potrebleniya-gaza-na-otoplenie-doma
  • http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/gazosnabghenie/skolko-gaza-potreblyaet-gazovyj-kotel-v-mesyac.html
  • https://derevyannie-doma.com/tehnologii/gor-kaya-pravda-o-rashode-gaza-ot-kotla-pri-otoplenii-chastnogo-doma.html
  • https://teplospec.com/gazovoe-otoplenie/kakoy-raskhod-gaza-na-otoplenie-doma-raschet-potrebleniya.html
  • https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/raskhod-gaza-na-otoplenie-doma-100-m
  • http://msklimat.ru/srednee-potreblenie-gaza-v-chastnom-dome.html

 

Расход газа на отопление дома — примеры и формулы расчёта

Самым оптимальным, эффективным и дешевым энергоносителем в системах отопления частных домов на сегодня является природный газ, поступающий по магистралям центрального снабжения. Кроме цены, отопление газом имеет еще много достоинств, например, высокая эффективность современных газовых котлов, применяющихся повсеместно, а также отсутствие необходимости делать газовые запасы, удобство и чистота во время эксплуатации системы отопления.

Говоря об эффективности и экономичности таких систем, бывает важно определить расход газа на отопление дома. Возможно, вы спросите, зачем рассчитывать расход газа, если можно поставить счётчик и посмотреть разницу показаний за месяц. Но всё дело в том, что так можно сделать при функционирующей системе обогрева, но застройщики хотели бы знать расход газа и все, что с этим связано, ещё на стадии проектирования дома, чтобы было легче определиться с выбором, как энергоносителя, так и оборудования для отопления.

Поэтому в этой статье я постараюсь рассказать, как получить среднее значение расхода газа на отопление загородного дома с учетом его площади. А также мы с вами рассмотрим, есть ли возможность сэкономить на энергоносителе.

Какова же потребность газа в течение отопительного сезона?

Представим, что нам нужно отопить загородный дом площадью 150 м2. Первый вопрос, который возникает — котел какой мощности необходимо приобрести, чтобы в доме было комфортно находиться в любой зимний день?

Если строительство дома только ведется, следует рассчитать возможности котла и теплопотери с учетом материалов стен, высоты потолков, качества и величины окон. Но поскольку этим уже занимались специалисты и определили, что в среднем, на каждые 10 м2 должно приходиться 1 кВт мощности теплогенератора при высоте потолков до 3 м (лучше если высота не превышает 2,7 м), то воспользуемся этими цифрами.

Исходя из этого, для дома в 150 м2 нужно купить газовый котел с минимальной мощностью 15 кВт. Но, поскольку он будет работать, скорее всего, и на горячее водоснабжение (ГВС), то предусматривают запас — 2-3 кВт. Ещё надо учесть, что в реальности всегда расход тепловой энергии в среднем почти наполовину меньше, поскольку во время отопительного сезона бывают и плюсовые температуры наружного воздуха.

В это время меняется и норма расхода газа. Поэтому в нашу формулу расчёта газа мы подставим значение в 2 раза меньше, то есть дом площадью 150 м2 будет потреблять не 18, а 9 кВт/час (15 + 3) : 2 = 9. С тепловой мощностью мы определились, а объём топлива рассчитывается по формуле:

L = Q/(qH х 0,92)

L — расход газа за 1 час в кубических метрах.

Q — тепловая мощность, кВт.

qH — низшая теплота сгорания топлива, значение которой равно 10,175 кВт/м3 для природного газа.

0,92 — КПД котла.

Теперь мы можем подсчитать расход газа за 1 час при отоплении дома 150 м2:

L = 9/(10,175 х 0,92) = 0,96 м3/час природного газа.

Естественно, что в сутки объем равен:

0,96 х 24 = 23,04 м3, а в месяц 691,2 м3.

На 1 м2 это составит 691,2 : 150 = 4,6 м3 газа.

Используя эту цифру, можно прикинуть примерный расход газа для дома любой площади. Зная число дней в отопительном сезоне и суточный объём, можно высчитать объём топлива для всего отрезка времени отопительного периода.

Как видим, расчеты приблизительные, но дающие полное представление о нужном объеме топлива для сезона отопления, и вполне подходят для этапа предварительного экономического подсчёта цены отопления. А также для сравнения с эффективностью и ценой других теплоносителей.

Применение и расчёт расхода сжиженного газа

Есть ли в вашем поселке временно или постоянно отсутствует центральное газоснабжение, то вы, наверняка, планируете автономное газовое отопление и интересуетесь величиной расхода баллонного газа — пропан бутана (по центральной магистрали поставляется газ метан).

Сразу оговорюсь — использовать газ в баллонах не слишком затратно только для загородных домов небольшой площади. Для примера возьмем коттедж средней площади — 150 м2 — и вычислим, сколько газа сгорает за 1 час отопления. Воспользуемся аналогичной, приведенной выше формулой, изменив в ней значение теплоты сгорания сжиженного газа, то есть qH = 12,8 кВт/кг. Если магистральный газ считают в кубометрах или литрах, то сжиженный газ придется рассчитать в килограммах, а затем перевести в литры.

L = Q/(qH х 0,92)

L = 9/(12,8 х 0,92) = 0,82 кг/ч сжиженного газа.

В баллоне обычно содержится 42 л топлива, поэтому переводим в литры, учитывая, что 1 л пропан-бутана равен 0,54 кг по весу. Значит, если мы поделим 0,82 : 0,54, то получим количество литров сжиженного газа, требующегося на отопление дома в течение 1 часа.

0,82 : 0,54 = 1,52 л.

Тогда на сутки необходимо 1,52 л х 24 = 36,48 л, на месяц — 1094,4 л. Мы знаем, что в баллоне находится 42 л, тогда 1094,4 : 42 = 26 — примерное количество баллонов газа на месяц. Это достаточно много и дорого для дома в 150 м2, поэтому для такой площади надо искать альтернативу. Если ваш дом меньше по площади, то можно рассмотреть именно этот вариант.

Можно ли уменьшить расход газа?

Существуют общеизвестные меры по снижению расходов на отопление загородных коттеджей и домов. Проще всего это сделать заблаговременно, при строительстве здания, применив соответствующие материалы, современные конструкции окон, дверей, крыши. В уже построенном доме также можно сделать утепление, чтобы не было больших теплопотерь, из-за которых вырабатываемая котлом энергия расходуется не эффективно.

По подсчетам специалистов неутепленные стены пропускают 23-25% тепла, двери и пол — 14-15%, крыша — 14%, а через окна может утекать 30-35% тепловой энергии. Таким потерям прямопропорциональны затраты на отопление: чем больше утечки, тем больше денег вы заплатите.

Чтобы уменьшить расход газа на отопление следует утеплить стены, кровлю, чердачные перекрытия, пол современными материалами, специально для этого предназначенными. Для стен применяется пенополистирол, он прост в монтаже и доступен по цене. Можно использовать и минеральную вату. Снаружи стены можно отделать фасадными панелями из сайдинга, декоративной вагонки, применить систему вентилируемого фасада.

Для крыш и чердачных перекрытий можно применять те же материалы или еще более эффективный напыляемый пенополиуретан. Полы обычно утепляют на этапе строительства, поэтому с ними не должно возникнуть вопросов. Важный момент — замена старых окон на качественные стеклопакеты, которым не страшны даже самые сильные морозы. Я упомянул общепринятые способы сохранения тепла в доме, но существуют и другие варианты:

  • использование автоматических систем регулирования температуры воздуха. Например, в комнатах, где никого нет, отопление снижается или отключается совсем в определенное время суток;
  • установка (дополнительно к радиаторам) конвекторов, создающих тепловые завесы возле дверей и окон;
  • оборудование радиаторов регулируемыми термостатическими устройствами, а также закрепление за батареями отражающего теплоэкрана;
  • снижение избыточной температуры в комнатах хотя бы на 2-3оС тоже дает существенную экономию газа.

Мы провели с вами несложные расчеты по расходу газа на отопление дома, и теперь, зная площадь своего построенного или будущего дома, вы сможете получить результат для конкретного случая. Возможно, он заставит вас изыскать способ по сокращению расходов теплоносителя, а значит, и вашего бюджета. Пусть в вашем доме всегда будет тепло!

Ваш Кузьмич

Сколько понадобится газа на отопление дома 100-200 м2: примеры расчета, способы экономии

При планировании обогрева частного дома необходимо подсчитать расходы на отопление магистральным газом. В процессе эксплуатации оборудования это сделать значительно легче, достаточно лишь отследить показания измерительного прибора в начале и конце месяца. Не менее важно знать потребление энергии на стадии проектирования. Это поможет правильно выбрать все устройства для системы и определиться с качеством носителя.

Оглавление:

  1. Как проводятся расчеты?
  2. Расход сжиженного газа
  3. Как сократить затраты на обогрев?

Схема расчета

Большие площади требуют немалых затрат для обеспечения комфортного проживания в частном доме. В первую очередь это касается отопления, поэтому нужно максимально оптимизировать работу системы обогрева и выяснить потребление ресурса для обслуживания помещений.

Расчеты, в первую очередь, зависят от площади здания. Еще один важный показатель  – мощность. Согласно нормативам, она определяется для каждой комнаты при самых сильных морозах в течение пяти дней. В реальности энергии используется значительно меньше, так как на протяжение сезона температура воздуха может колебаться в приличных пределах.

1. Для среднего потребления можно принять значение 50 Вт/м2 за 60 минут. Это значит, что для обогрева площади 100 м2 получится 5 000 Вт, для отопления частного дома 200 м2 – 10 000 Вт.

2. Можно воспользоваться формулой: R=V/(qHxK), где R – это объем газа в м3 за час, V – заданная тепловая мощность, qH – низший показатель сгорания ( 10 кВт/м3), К – КПД котла.

3. В результате расход природного газа для частного дома в 100 м2 составляет 5/(10х0,9)=0, 55 м3 за час, соответственно, для отопления вдвое большей площади получится цифра 1,11 м3 за 60 минут.

4. Для выяснения суточного расхода полученную величину умножаем на 24: 0,55х24=13,2 м3. Параметр за 30 дней определяется таким же образом – 13,2х30=396 м3.

5. Если требуется подсчитать потребление для 1 м2, месячный показатель делят на квадратуру, в итоге расходование газа составит 3,96 м3. Так как в каждом регионе холодное время года может длиться по-разному, рекомендуется вычислять параметр за 7 месяцев, что даст среднюю величину на этапе проектирования.

Для перевода в денежный эквивалент нужно перемножить значения цены за 1 кВт/ч и индекс сезонного потребления. Это даст приблизительную цифру на затраты по отоплению на весь период холодов.

Сжиженный газ

Многие котлы производятся таким образом, что при смене топлива можно использовать одну и ту же горелку. Поэтому некоторые владельцы выбирают метан и пропан-бутан для обогрева. Это вещество с низким показателем плотности. В процессе отопления выделяется энергия и происходит естественное охлаждение под воздействием давления. Расходование зависит от оборудования. Автономное снабжение включает в себя следующие элементы:

  • Сосуд или баллон, содержащий смесь бутана, метана, пропана – газогольдер.
  • Приборы для управления.
  • Система коммуникаций, по которым движется топливо и распределяется внутри частного дома.
  • Датчики для отслеживания температуры.
  • Запорная арматура.
  • Устройства автоматической регулировки.

Газогольдер должен находиться не менее, чем в 10 метрах от котельной. При наполнении баллона в 10 кубов для обслуживания здания в 100 м2 понадобится оборудование мощностью в 20 кВт. При таких условиях достаточно заправлять не более 2 раз в год. Чтобы высчитать ориентировочный расход газа, нужно в формулу R=V/(qHxK) вставить значение для сжиженного ресурса, при этом вычисления ведутся в кг, которые затем преобразуют в литры. При теплоте сгорания 13 кВт/кг или 50 мДЖ/кг получается следующая величина для дома в 100 м2: 5/(13х0,9)=0,427кг/час.

Так как литр пропан-бутана весит 0, 55 кг, выходит формула – 0,427/0,55=0,77 литров сжиженного топлива за 60 минут, или 0,77х24=18 л за 24 часа и 540 л за 30 дней. Учитывая, что в одной емкости находится около 40 л ресурса, расход в течение месяца составит 540/40=13,5 баллонов газа.

Как уменьшить потребление ресурса?

В целях сокращения расходов на обогрев помещения владельцы домов применяют различные меры. В первую очередь необходимо проконтролировать качество оконных и дверных проемов. При наличии щелей тепло будет уходить из комнат, что приведет к большему потреблению энергии.

Также одним из слабых мест является кровля. Горячий воздух поднимается вверх и смешивается с холодными массами, увеличивая расход в зимний период. Рациональным и недорогим вариантом будет обеспечить защиту от холода на крыше при помощи рулонов минеральной ваты, которую укладывают между стропилами, при этом не требуется дополнительной фиксации. Важно заняться утеплением стен внутри и снаружи здания. Для этих целей существует огромное количество материалов с отличными свойствами. Например, пенополистирол считается одним из лучших изоляторов, который хорошо поддается финишной отделке, также его применяют в изготовлении сайдинга.

При установке оборудования для отопления в загородном доме необходимо рассчитать оптимальную мощность котла и системы, работающей на естественной или принудительной циркуляции. Датчики и термостаты контролируют температуру, в зависимости от климатических условий. Программирование обеспечит своевременную активацию и отключение при необходимости. Гидрострелка к каждому прибору с датчиками для отдельно взятой комнаты автоматически определит, когда нужно начинать обогревать площадь. Батареи оснащают термоголовками, а стены за ними покрывают фольгированной мембраной, чтобы энергия отражалась в помещение и не уходила впустую. При теплых полах температура носителя достигает всего 50°C, что также является определяющим фактором при экономии.

Применение альтернативных установок поможет снизить потребление газа. Это гелиосистемы и оборудование, работающее от силы ветра. Считается наиболее эффективным использование нескольких вариантов одновременно.

Расход на отопление дома газом можно высчитать по определенной формуле. Вычисления лучше проводить на этапе проектирования здания, это поможет выяснить рентабельность и целесообразность потребления. Также важно принять во внимание количество проживающих людей, КПД котла и возможность применения дополнительных альтернативных систем обогрева. Эти меры позволят сэкономить и значительно сократить расходы.

Дата: 28 июня 2016

Использование энергии в домах

Более половины энергии, используемой в домах, приходится на отопление и кондиционирование воздуха

домохозяйства в США нуждаются в энергии для питания многочисленных домашних устройств и оборудования, но в среднем более половины (51% в 2015 году) годового потребления энергии домохозяйством приходится только на два конечных использования энергии: отопление помещений и кондиционирование воздуха. Эти в основном сезонные и энергоемкие виды использования значительно различаются в зависимости от географического положения, размера и структуры дома, а также используемого оборудования и топлива.

Водонагревание, освещение и охлаждение — это почти универсальные и круглогодичные виды домашнего использования энергии. В 2015 году на эти три конечных пользователя в совокупности приходилось 27% от общего годового энергопотребления дома. Оставшаяся доля — 21% — домашнего энергопотребления приходилась на такие устройства, как телевизоры, кухонные приборы, стиральные машины и сушилки для одежды, а также на растущий список бытовой электроники, включая компьютеры, планшеты, смартфоны, игровые приставки и Интернет. потоковые устройства.

На количество энергии, потребляемой домом, влияет множество факторов.

  • Географическое положение и климат
  • Тип дома и его физические характеристики
  • Количество, тип и эффективность энергопотребляющих устройств в доме и продолжительность их использования
  • Кол-во членов домохозяйства

Из-за более высокого спроса на отопление помещения домохозяйства в Северо-Восточном и Среднем Западном регионах США потребляют в среднем больше энергии, чем домохозяйства в Южном и Западном регионах.Большие дома и более крупные домохозяйства, как правило, в целом потребляют больше энергии, чем дома меньшего размера и более мелкие домохозяйства.

На отопление и кондиционирование воздуха приходится гораздо меньшая доля потребления энергии в квартирах, чем в отдельно стоящих частных домах. Квартиры, как правило, меньше, чем дома на одну семью, и они часто частично изолированы от погодных условий соседними квартирами. В 2015 году среднее домохозяйство, живущее в отдельном доме на одну семью, потребляло почти в три раза больше энергии, чем домохозяйство, живущее в многоквартирном доме с пятью и более квартирами.

Электроэнергия и природный газ — наиболее используемые источники энергии в домах

Электричество используется почти во всех домах, и на розничные покупки электроэнергии приходилось 43% от общего конечного потребления энергии в жилищном секторе в 2020 году. На природный газ, который использовался в 58% домов в 2015 году, приходилось 42% жилищного сектора. конечное потребление энергии в 2020 году. Нефть была следующим наиболее потребляемым источником энергии в жилищном секторе в 2020 году, на нее приходилось 8% от общего конечного потребления энергии в жилищном секторе.Нефть включает топочный мазут, керосин и сжиженный нефтяной газ (СНГ), который в основном состоит из пропана. На возобновляемые источники энергии — геотермальную энергию, солнечную энергию и древесное топливо — приходилось около 7% конечного потребления энергии в жилищном секторе в 2020 году.

Типы и основные виды конечного использования энергии в жилищном секторе включают:

В целом, три четверти домов в США используют два или более источника энергии, но мобильные дома во всех регионах страны и дома на юге, скорее всего, будут использовать электричество только для удовлетворения всех своих домашних потребностей в энергии.Топочный мазут наиболее распространен на Северо-Востоке. Использование сжиженного нефтяного газа для приготовления пищи на гриле на открытом воздухе распространено по всей стране, в то время как многие дома в сельской местности используют сжиженный нефтяной газ для удовлетворения большинства потребностей в отоплении и приготовлении пищи. Древесина используется в качестве основного топлива для отопления в основном в сельской местности, но во многих домах по всей стране ее используют для дополнительного отопления. Примерно 11% всех домов в США в 2015 году имели системы отопления и охлаждения с использованием геотермальных тепловых насосов. Количество домов с небольшими солнечными фотоэлектрическими системами за последние годы значительно увеличилось.

Потребление энергии на одно домашнее хозяйство снизилось

  • Улучшение теплоизоляции зданий и материалов
  • Повышенная эффективность отопительного и охлаждающего оборудования, водонагревателей, холодильников, освещения и бытовой техники
  • Миграция населения в регионы с более низким уровнем отопления и, следовательно, более низким общим потреблением энергии

Снижение среднего энергопотребления домашних хозяйств компенсировало увеличение количества домов в целом, что привело к относительно стабильному энергопотреблению в жилищном секторе с середины 1990-х годов.

Последнее обновление: 23 июня 2021 г.

Углеродный след от использования энергии в домах в США

Значимость

В этом исследовании используются данные о 93 миллионах индивидуальных домов для проведения наиболее полного исследования выбросов парниковых газов в результате использования энергии в жилищном секторе в Соединенных Штатах. Мы предоставляем общенациональные рейтинги углеродоемкости домов в штатах и ​​почтовых индексах и предлагаем корреляцию между достатком, площадью и выбросами.Сценарии демонстрируют, что этот сектор не может достичь цели Парижского соглашения до 2050 года только за счет декарбонизации производства электроэнергии. Достижение этой цели также потребует широкого портфеля энергетических решений с нулевым уровнем выбросов и изменения поведения, связанного с жилищными предпочтениями. Чтобы поддержать политику, мы оцениваем уменьшение площади пола и увеличение плотности, необходимое для создания низкоуглеродных сообществ.

Abstract

На использование энергии в жилищах приходится примерно 20% выбросов парниковых газов (ПГ) в США.Используя данные о 93 миллионах индивидуальных домохозяйств, мы оцениваем эти парниковые газы по всей территории Соединенных Штатов и уточняем соответствующее влияние климата, достатка, энергетической инфраструктуры, городской формы и характеристик зданий (возраст, тип жилья, топливо для отопления) на формирование этих выбросов. Ранжирование по штатам показывает, что выбросы парниковых газов (на единицу площади) самые низкие в западных штатах США и самые высокие в центральных штатах. У более богатых американцев следы на душу населения на ~ 25% выше, чем у жителей с низкими доходами, в первую очередь из-за более крупных домов.В особенно богатых пригородах эти выбросы могут быть в 15 раз выше, чем в близлежащих районах. Если электрическая сеть будет декарбонизирована, то жилищный сектор сможет достичь цели по сокращению выбросов на 28% к 2025 году в соответствии с Парижским соглашением. Однако декарбонизации сети будет недостаточно для достижения цели по сокращению выбросов на 80% к 2050 году из-за растущего жилищного фонда и продолжающегося использования ископаемых видов топлива (природного газа, пропана и мазута) в домах. Достижение этой цели также потребует глубокого переоснащения энергетики и перехода на распределенные низкоуглеродные источники энергии, а также сокращения жилой площади на душу населения и зонирования более плотных поселений.

Примерно 20% выбросов парниковых газов (ПГ), связанных с энергетикой, в США приходится на отопление, охлаждение и электроэнергию в домашних хозяйствах (1). Если рассматривать страну, эти выбросы будут считаться шестыми по величине источниками выбросов парниковых газов в мире, сопоставимыми с Бразилией и больше, чем Германия (2). К 2050 году Соединенные Штаты добавят примерно 70–129 миллионов жителей (3) и 62–105 миллионов новых домов (4). Хотя дома становятся более энергоэффективными, потребление энергии домохозяйствами в США и связанные с ними выбросы парниковых газов не сокращаются из-за демографических тенденций, расширения использования информационных технологий, цен на электроэнергию и других факторов спроса (5, 6).

Отсутствие прогресса подрывает существенное сокращение выбросов, необходимое для смягчения последствий изменения климата (7). Средняя продолжительность жизни американского дома составляет около 40 лет (8), что создает проблемы, учитывая необходимость быстрой декарбонизации. Это делает важные решения во время проектирования и строительства, такие как размер, системы отопления, строительные материалы и тип жилья. В Соединенных Штатах слияние политик после Второй мировой войны помогло переселить большинство населения в разросшиеся пригородные домохозяйства (9, 10) с потреблением энергии и сопутствующими парниковыми газами намного выше среднемирового уровня (11).Без решительных действий эти дома будут оставаться в «углеродной блокировке» на десятилетия вперед (12, 13).

Несмотря на срочность, принципиальные вопросы остаются без ответа. Исследователям не хватало общенациональных данных об уровне зданий, необходимых для определения штатов с наиболее энергоемким и углеродоемким жилищным фондом. Учитывая их автономию в разработке энергетической политики и строительных норм, власти штата и местные власти сочли бы это особенно полезным. То, как выбросы энергии в домохозяйствах различаются по группам доходов, не совсем понятно, но это важно, учитывая быстро меняющуюся демографию городов и пригородов США (14).Исследования традиционно были сосредоточены на географически ограниченных случаях (15⇓ – 17) или сосредоточенных выбросах энергии зданиями с другими конечными видами использования в учете углерода (18, 19). Наконец, влияние построенной формы — пространственные отношения между зданиями — и выбросы исследовано только для нескольких городов США (20, 21).

Неполная диагностика факторов, влияющих на выбросы, мешает нашему пониманию необходимых преобразований для решения проблемы углеродного захвата. Могут ли населенные пункты с низкой плотностью населения в Соединенных Штатах достичь долгосрочных целей по смягчению последствий изменения климата для использования энергии в зданиях, если электрическая сеть декарбонизируется? Если нет, то какие дополнительные меры (напр.g., будет необходима модернизация энергетики и замена ископаемого топлива в домашних условиях? Должны ли будущие низкоуглеродные сообщества состоять из домов меньшего размера, построенных в населенных пунктах с высокой плотностью населения?

Чтобы ответить на эти вопросы, мы использовали данные на уровне зданий для оценки выбросов парниковых газов в ~ 93 миллионах домов в прилегающих к нему Соединенных Штатах (78% от общего количества по стране). Используя информацию на уровне домохозяйств о возрасте здания, закрытой площади, типе жилья и топливе для отопления, мы оценили влияние климата, дохода, формы здания и электросети во многих масштабах с использованием регрессионных моделей, полученных из национальной энергетической статистики.Затем мы смоделировали четыре сценария, чтобы проверить, могут ли различные технологические переходы достичь целей Парижского соглашения на 2025 и 2050 годы.

Мы обнаружили, что как потребление энергии в домашних хозяйствах, так и выбросы на квадратный метр сильно различаются по стране, главным образом, из-за спроса на тепловую энергию и топлива, используемого для производства электроэнергии («структура сети»). Анализ на уровне почтовых индексов показывает, что доход положительно коррелирует как с потреблением энергии на душу населения, так и с выбросами, наряду с тенденцией к увеличению благосостояния и жилой площади.Анализ городов и микрорайонов подчеркивает экологические преимущества более плотных поселений и степень, в которой углеродоемкие электрические сети противодействуют этим преимуществам.

Выбросы энергии в жилых домах возникают в результате сочетания факторов экономики, городского дизайна и инфраструктуры. Наши исследовательские модели, основанные на сценариях, показывают, что для значительного сокращения выбросов в жилых домах потребуется одновременная декарбонизация энергосистемы, модернизация энергоснабжения и сокращение использования топлива в домашних условиях. Сценарии также предполагают, что для создания нового строительства с низким уровнем выбросов углерода потребуются дома меньшего размера, чему можно способствовать за счет более плотных поселений.Эти результаты имеют значение как для США, так и для других стран.

Результаты

Энергия и интенсивность выбросов парниковых газов в государствах.

В существующей литературе исследуется использование энергии в жилищах на душу населения и на домохозяйство в Соединенных Штатах (22, 23). Однако неясно, зависит ли эффективность от количества людей в семье, площади пола, характеристик здания или других факторов. Мы используем большие выборки жилищного фонда каждого штата (от n ∼ 10 5 до 10 7 ) для оценки энергопотребления и соответствующих выбросов парниковых газов на квадратный метр жилого фонда в прилегающих к нему Соединенных Штатах (далее «энергоемкость» и «интенсивность парниковых газов»).В нашем анализе «дом» может быть зданием, состоящим только из одного домохозяйства (отдельные односемейные домохозяйства и мобильные дома) или отдельной единицей в здании, содержащем несколько домохозяйств (многоквартирные дома, двухквартирные дома / дуплексы, таунхаусы). Показатели интенсивности дают четкое представление о состоянии жилищного фонда каждого штата, независимо от демографических различий и предпочтений по размеру жилья. Мы обнаружили, что климат и, в меньшей степени, возраст здания зависят от энергоемкости, тогда как энергетическая инфраструктура сильно влияет на интенсивность парниковых газов (рис.1 A и B ).

Рис. 1.

Энергетическая и парниковая нагрузка домов в 2015 г. по штатам США. ( A ) Энергоемкость домохозяйства, выраженная в киловатт-часах на квадратный метр (кВтч / м 2 ) по штатам ( Верхний ). ( Нижний ) Диаграммы рассеяния показывают корреляции энергоемкости с годовой суммой среднесуточных отклонений от ∼18 ° C (65 ° F), градусо-дней ( слева ) ( n = 49, P значение = 4,4 e -16, r = 0.87) и средний год постройки ( справа ) ( n = 49, P <5,6 e -10, r = −0,75). ( B ) Интенсивность выбросов парниковых газов в домохозяйстве, выраженная в килограммах CO 2 -эквивалентов на квадратный метр (кг CO 2 -э / м 2 ) по штатам ( Верхний ). Диаграммы рассеяния, показывающие его корреляцию с энергоемкостью домохозяйства ( слева, ) ( n = 49, P = 0,002, r = 0,43) и углеродоемкостью электрической сети ( справа ) ( n = 49 , P = 5.2 e -12, r = 0,80).

Согласно нашим моделям, средний дом в США потреблял 147 киловатт-часов на квадратный метр (кВтч / м 2 ) в 2015 году, что соответствует 143–175 кВтч / м 2 из национальной жилищной статистики энергетики (24). Оценки отдельных штатов согласуются с энергетическими обследованиями зданий и инженерными моделями ( SI Приложение , Таблица SI-25). Климат, измеряемый годовой суммой среднесуточного отклонения от ∼18 ° C (65 ° F) («градус-дни»), тесно коррелирует с энергоемкостью домохозяйства ( r = 0.87) (Рис.1 A , нижний левый ). Это согласуется с данными о тепловом кондиционировании, на которые приходится наибольшая доля потребления энергии домохозяйствами в США (25), и с другими общенациональными анализами (22, 23). Состояния в теплых или мягких регионах имеют низкую энергоемкость, тогда как энергоемкость в холодных северо-центральных и северо-восточных штатах заметно выше (Рис. 1 A , Верхний и SI Приложение , Таблица SI-30). В трех самых энергоемких штатах в 2015 году было одно из самых высоких показателей количества дней обучения: Мэн, Вермонт и Висконсин.У трех наименьших — Флориды, Аризоны и Калифорнии — одни из самых низких учебных дней.

Учитывая продолжающееся принятие жилищных энергетических кодексов (26, 27), которые устанавливают базовые требования к энергоэффективности домов, мы прогнозируем, что штаты с более новым жилищным фондом будут использовать меньше энергии. Действительно, средний год постройки здания отрицательно коррелирует с энергоемкостью ( r = −0,80) (Рис. 1 A , справа внизу ), что согласуется с данными национальной статистики ( SI Приложение , Таблица SI- 29).Взаимосвязь между возрастом здания и энергоемкостью ослабляется из-за дизайнерских предпочтений, которые увеличивают потребление энергии в новых домах, таких как более высокие потолки (28).

Мы оцениваем средние выбросы парниковых газов в США как 45 кг CO 2 -эквивалентов на квадратный метр (CO 2 -э / м 2 ), что почти идентично национальным энергетическим счетам (47 кг CO 2 -э / м 2 ) ( SI приложение , таблица SI-26). Хотя интенсивность парниковых газов и энергоемкость положительно коррелируют ( r = 0.43), между ними есть существенные различия между некоторыми штатами (Рис. 1 B , Нижний левый ). Сравнение рис.1 A и B показывает, что энергия и интенсивность парниковых газов совпадают в некоторых западных и северо-центральных штатах, таких как Калифорния (низкий кВтч / м 2 , низкий кг CO 2 -э / м 2 ) и Иллинойс (высокая кВтч / м 2 , высокая кг CO 2 -э / м 2 ), но эти меры не согласованы в других штатах, таких как Миссури (средняя кВтч / м 2 , очень высокий кг CO 2 -э / м 2 ) и Вермонт (очень высокий кВтч / м 2 , средний кг CO 2 -э / м 2 ) ( SI Приложение , таблица СИ-30).

Сильная корреляция между углеродоемкостью электросети, снабжающей штат, и интенсивностью выбросов парниковых газов в домохозяйстве ( r = 0,80) может объяснить эти аномалии (рис. 1 B , внизу справа) . Производство электроэнергии с интенсивным выбросом парниковых газов может свести на нет преимущества низкой энергоемкости домашних хозяйств. Например, Флорида имеет низкую энергоемкость (97 кВтч / м 2 ), но среднюю интенсивность парниковых газов (45 кг CO 2 -э / м 2 ). В Миссури средняя энергоемкость домохозяйства (165 кВтч / м 2 ) сочетается с высокой углеродоемкостью центральной сети независимого системного оператора Мидконтинента (0.74 кг CO 2 -э / кВтч по сравнению с 0,48 кг CO 2 -э / кВтч на национальном уровне) для производства домохозяйств с наиболее интенсивным выбросом парниковых газов (69 кг CO 2 -э / м 2 ) в страна. В государствах с широким использованием углеродоемких видов топлива для отопления, таких как Мэн, где ∼2/3 домашних хозяйств отапливается мазутом (29), уменьшаются преимущества низкоуглеродных сетей.

Выбросы на душу населения в США.

Выборки жилищного фонда на уровне штата подходят для оценки энергоемкости и углеродоемкости, но большие совокупные данные скрывают неоднородность в достатке, жилищном фонде и формах поселений.Чтобы понять взаимосвязь между доходом, характеристиками зданий, плотностью населения (человек / км 2 ) и индивидуальным бременем парниковых газов, мы оценили выбросы энергии в домохозяйстве на душу населения для 8 858 почтовых индексов на всей территории Соединенных Штатов.

Использование энергии в жилых домах в США производит 2,83 ± 1,0 т CO 2 -эквивалентов на душу населения (т CO 2 -э / чел), что соответствует 3,19 т CO. статистика энергетики (1) ( SI Приложение , Таблица SI-27).По почтовым индексам выбросы парниковых газов на душу населения варьируются от 0,4 т CO 2 -э / кап до 10,8 т CO 2 -э / кап с межквартильным диапазоном 1,2 т CO 2 -э / кап ( SI Приложение , рис. СИ-5).

Мы сравниваем выбросы парниковых газов для почтовых индексов с высоким и низким доходом, используя федеральные пороги бедности (30). Жители с высокими доходами выбрасывают в среднем на ~ 25% больше парниковых газов, чем жители с низкими доходами (рис. 2 A ). В энергетических моделях учет на стороне потребления обнаружил аналогичные связи с использованием данных о расходах энергии (19) и с использованием дохода в качестве объясняющей переменной (18).Данные на уровне зданий позволили зафиксировать характеристики жилья, обеспечиваемые достатком — большую площадь пола, доступ к более старым, устоявшимся районам — при сохранении эндогенного дохода для нашей модели. Мы обнаружили сильную положительную корреляцию (0,57) между доходом на душу населения и площадью на душу населения (FAC) (m 2 / cap) (Рис. 2 B ). Тенденция к совместному увеличению благосостояния и FAC является ключевым фактором выбросов для более состоятельных домохозяйств. Несмотря на различия в климате, структуре сетей и характеристиках зданий в нашей выборке, доход положительно коррелирует как с потреблением энергии в жилищном секторе на душу населения ( r = 0.33) и связанных с ними ПГ ( r = 0,16) ( SI Приложение , рис. SI-6). Анализ по штатам, который частично учитывает изменения климата, энергосистемы и строительного фонда, усиливает эту корреляцию, как показано на примере всех 48 состояний ( SI, приложение , таблица SI-31) и четырех репрезентативных (рис. 2 C ) .

Рис. 2.

Влияние дохода на жилую площадь и выбросы энергии домохозяйствами. ( A ) Коробчатые диаграммы выбросов на душу населения домашних хозяйств, классифицируемых как высокодоходные ( n = 7 141) или низкие ( n = 1717) в соответствии с пороговыми значениями бедности 2015 г., установленными Министерством жилищного строительства и городского развития США.Выбросы не показаны, но включены в расчет средних значений (красные линии). (95% ДИ: 0,52–0,62, P <2,2 e -16, t test) ( B ) График разброса дохода на душу населения по отношению к жилой площади на душу населения. Доход отложен на натуральной логарифмической оси ( n = 8 858, P <2,2 e -16, r = 0,57). ( C ) Диаграммы рассеяния дохода на душу населения по отношению к выбросам на душу населения для Иллинойса ( Верхний левый угол ) ( n = 101, P = 3.05 e -10, r = 0,58), Огайо ( справа вверху ) ( n = 364, P <2,2 e -16, r = 0,58), Arizona ( Lower Слева ) ( n = 178, P <2,2 e -16, r = 0,72) и Texas ( n = 574, P <2,2 e -16, r = 0,55).

Существует обширная литература, демонстрирующая энергетические преимущества зданий и связанные с ними углеродные преимущества высокой плотности населения (18, 31, 32).Наши результаты также подчеркивают влияние плотности на жилую площадь и выбросы парниковых газов в жилищном секторе. Для всех почтовых индексов ( SI, приложение , рис. SI-7) и в большинстве штатов увеличение плотности населения ассоциируется со снижением FAC и интенсивности парниковых газов ( SI, приложение , таблица SI-31). Плотность населения (человек / км 2 ) отрицательно коррелирует как с FAC ( r = −0,19), так и с выбросами парниковых газов на душу населения ( r = −0,29) по всем почтовым индексам. Наш анализ подтверждает связь ПТ-плотность и ее влияние на энергию, отмеченное с использованием региональных данных (33).Различия в интенсивности ПГ между почтовыми индексами, вероятно, отражают различия в климате, характеристиках зданий и углеродоемкости электрической сети, так что общая взаимосвязь между плотностью и выбросами ослабляется. Анализ отдельных штатов показывает силу взаимосвязи между плотностью и парниковыми газами, представленную Иллинойсом ( r = -0,76), Калифорнией ( r = -0,52) и Джорджией ( r = -0,44). Заметным исключением является Нью-Йорк ( r = 0.50), который имеет положительную корреляцию между плотностью и интенсивностью парниковых газов, вероятно, потому, что в Большом Нью-Йорке есть углеродоемкая электрическая сеть (34).

Доходы, форма постройки и выбросы в городах.

Хотя результаты на уровне почтовых индексов показывают, что плотность и FAC влияют на выбросы парниковых газов на душу населения, они не показывают, как они пространственно различаются в городах США, где проживает примерно 80% американцев (35). Более того, плотность не является городской формой (33), что затрудняет определение того, как выглядят районы с низким уровнем выбросов углерода (например,г., многоэтажки, таунхаусы) только с этой мерой. Мы пространственно распределяем наши результаты для двух городов, чтобы увидеть, как взаимодействие доходов, строительной формы и энергетической инфраструктуры распределяет выбросы по городским ландшафтам. Мы сосредотачиваемся на двух крупных столичных статистических областях (MSA), которые во многих отношениях противоречат архетипам многих городов США. Бостон-Кембридж-Куинси (население в 2015 году: 4 694 565 человек) имеет холодный климат, имеет моноцентрическую городскую форму и состоит в основном из старых зданий. Лос-Анджелес-Лонг-Бич-Анахайм (население в 2015 году: 13 154 457 человек) (8) находится в мягком климате с полицентричной планировкой и новым жилым фондом (после 1950 года).

Наша модель оценивает выбросы на душу населения как 1,67 т CO 2 -э / чел / год в Лос-Анджелесе и 2,69 т CO 2 -э / чел / год в Бостоне. Анализ «квартальных групп» переписи (∼1 500 жителей), являющихся косвенным показателем для кварталов, выявляет существенные различия внутри города. Для начала мы сосредоточимся на группах блоков с очень высокими и очень низкими выбросами на душу населения, чтобы изолировать факторы, вызывающие выбросы ( SI Приложение , Таблица SI-32).

Районы с высоким уровнем выбросов — это в первую очередь люди с высоким или очень высоким уровнем дохода.Напротив, для обоих городов 14 из 20 кварталов с самыми низкими выбросами находятся ниже порога бедности. Разница в выбросах между соседними районами с высоким и низким доходом иногда приближается к коэффициенту 15. Для обоих городов мы обнаруживаем гораздо более высокие ППВ и более низкую плотность населения в районах с самыми высокими выбросами. Сравнение парниковых газов в богатых Беверли-Хиллз, Лос-Анджелес, и Садбери, Массачусетс, с низкими доходами Южно-Центральная, Лос-Анджелес и Дорчестер, Бостон, подчеркивает влияние построенной формы ( SI Приложение , рис.СИ-8). И Беверли-Хиллз, и Садбери — это районы разрастания пригородов: очень большие отдельно стоящие дома, изолированные на больших участках. Беверли-Хиллз демонстрирует высокую площадь основания зданий, что часто связано с более высокой плотностью и более низким уровнем выбросов парниковых газов (32), но дома настолько велики, что выбросы на душу населения выше, чем в Садбери, несмотря на благоприятный климат и менее углеродоемкую сеть. Дорчестер и Южно-Центральный Лос-Анджелес являются определенно городскими: небольшие участки, однообразные здания и высокая площадь застройки.В застроенной форме преобладают отдельно стоящие и двухквартирные домохозяйства, некоторые единицы разделены на квартиры с низким коэффициентом полезного действия. Таким образом, кварталы с низким уровнем выбросов углерода не обязательно должны быть непрерывными многоквартирными домами, как многие районы Бостона с низким уровнем выбросов.

Две СУО демонстрируют различное пространственное распределение выбросов на душу населения (рис. 3 A и B ). Несмотря на полицентричную городскую форму, выбросы на душу населения в Лос-Анджелесе моноцентричны в пространстве с самыми высокими выбросами на гористой западной стороне Лос-Анджелеса (рис.3 A , Правый ). В этот район входят все 10 кварталов с самыми высокими выбросами парниковых газов на душу населения. Другие выявили общую тенденцию к увеличению выбросов в пригородах по сравнению с центральными городами США (18). Отрицательная корреляция между выбросами на душу населения и расстоянием до центра города (рис. 3 A , нижний левый угол ) показывает, что это может не иметь места для постмодернистских городов, таких как Лос-Анджелес. Относительно равномерное распределение населения играет роль (Рис. 3 A , Средний левый ), но более важным является высокий процент угля в электросетях, снабжающих город, по сравнению с использованием угля для электричества в отдаленных районах MSA. (37% vs.6%) (36). В Бостоне MSA выбросы на душу населения выше в пригородах, чем в самом городе (рис. 3 B , справа ). Эти выбросы увеличиваются более последовательно с удалением от центра города, чем в Лос-Анджелесе (рис. 3 B , нижний левый угол ). Такое распределение выбросов на душу населения согласуется с классической моноцентрической городской формой плотного ядра, окруженного обширными пригородами.

Рис. 3.

Углеродный след от бытового использования энергии в Лос-Анджелесе и Бостоне.( A ) Карта выбросов на душу населения в Лос-Анджелесе. Диаграммы рассеяния показывают взаимосвязь между выбросами на душу населения и доходом ( Верхний ) ( n = 6800, P <2,2 e -16, r = 0,55), плотность ( Средний ) ( n = 6800, P <2,2 e -16, r = −0,15) и расстояние от центра города ( Нижний ) ( n = 6,800, P <2,2 e -16, r = -0.16). ( B ) Карта выбросов на душу населения в Бостоне. Диаграммы рассеяния показывают взаимосвязь между выбросами на душу населения и доходом ( Верхний ) ( n = 3079, P <2,2 e -16, r = 0,54), плотность ( Среднее ) ( n = 3079, P <2,2 e -16, r = −0,49) и расстояние от центра города ( Нижний ) ( n = 3079, P <2,2 e -16, r = 0.20). Доход и плотность отложены на натуральных логарифмических осях. Диаметр круговой диаграммы пропорционален общему количеству выбросов.

Отрицательная корреляция между плотностью населения и выбросами на душу населения сильнее в Бостонском MSA ( r = -0,49), чем в MSA Лос-Анджелеса ( r = -0,16). Высокая углеродоемкость энергосистемы, питающей центральную часть Лос-Анджелеса, противодействует энергетическим преимуществам компактной городской формы (18, 37). Например, выбросы на душу населения в Южно-Центральном Лос-Анджелесе вдвое превышают выбросы в низкоуглеродных кварталах MSA, несмотря на аналогичный FAC и застроенную форму ( SI Приложение , Таблица SI-32).Экономия энергии и более низкие выбросы на душу населения в густонаселенном Бостоне более очевидны, потому что различия в углеродоемкости энергосистемы между городом и пригородом менее выражены, чем в Лос-Анджелесе.

В MSA Лос-Анджелеса доход положительно коррелирует с выбросами на душу населения ( r = 0,55) (рис.3 A , верхний левый ) и FAC ( r = 0,59) ( SI Приложение , Рис. СИ-9). Мы находим аналогичную зависимость между доходом и выбросами на душу населения ( r = 0.54) (Рис.3 B , Верхний левый ), но несколько более слабая связь с FAC ( r = 0,41) ( SI Приложение , Рис. SI-9) в Бостонском MSA. На эту корреляцию влияют богатые анклавы из плотных жилых домов, такие как Бикон-Хилл и Бэк-Бэй, прилегающие к центру Бостона. Электроэнергетические предприятия с низким уровнем выбросов углерода, принадлежащие некоторым богатым пригородам, ухудшают соотношение доходов и выбросов (38).

Обсуждение

Результаты предполагают два практических вмешательства для снижения выбросов парниковых газов от бытовой энергетики: 1) сокращение использования ископаемого топлива в домах и при производстве электроэнергии (декарбонизация) и 2) использование модернизации домов для сокращения спроса на энергию и использования топлива в домашних условиях.Мы моделируем четыре сценария (базовый уровень; агрессивная модернизация энергии; декарбонизация сети с помощью агрессивной модернизации энергии; и распределенная низкоуглеродная энергия), чтобы увидеть, позволят ли эти меры существующим домам в Бостоне и Лос-Анджелесе и Соединенных Штатах в целом достичь Цели Парижского соглашения, которые предусматривают сокращение выбросов по сравнению с уровнями 2005 года на 28% в 2025 году и на 80% в 2050 году (39).

Сценарий 1, базовый уровень, следует тенденциям, изложенным в Ежегодном прогнозе развития энергетики США (EIA) на 2020 год (5, 40, 41).Сценарий 2 «Агрессивная энергетическая модернизация» предполагает более глубокую энергетическую модернизацию дома, происходящую ускоренными темпами. Сценарий 3, декарбонизация сети с помощью агрессивной модернизации энергии, дополняет модернизацию декарбонизацией электрической сети на 80%. Сценарий 4 «Распределенная низкоуглеродная энергия» предполагает усиление распространения низкоуглеродных источников энергии. В таблице 1 подробно описаны эти четыре сценария, а в приложении SI 1 приведены полные описания.

Таблица 1.

Четыре сценария декарбонизации: Сценарии моделируют пути сокращения выбросов парниковых газов для существующих домохозяйств в США к 2050 году

Сценарий 1 показывает, что Соединенные Штаты (уровень почтового индекса) могут достичь цели Парижа до 2025 года с учетом текущих тенденций (рис.4 А ). Этот сценарий кажется правдоподобным, учитывая, что углеродоемкость электроэнергетических предприятий упала на ~ 17% в национальном масштабе в период с 2005 по 2015 год ( SI Приложение , Таблица SI-22). Соединенным Штатам вряд ли удастся достичь цели 2050 года, даже при активной модернизации домов и декарбонизации энергосистемы, из-за продолжающегося использования ископаемого топлива в домашних условиях. Сценарий 4 показывает, как это преодолевается многоаспектной стратегией. Печи на природном газе и системы электрического сопротивления по-прежнему отапливают половину домов в США, но тепловые насосы используются в три раза быстрее, чем в сценарии 1, что сокращает потребление электроэнергии и вытесняет топливо.Распределенное низкоуглеродное производство энергии в форме комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) с использованием ископаемого и углеродно-нейтрального топлива, фотоэлектрических и солнечных водонагревателей является заметным явлением, причем около 40% домов используют хотя бы один из них. технологии ( SI приложение , таблица SI-24).

Рис. 4.

Пути к достижению целей Парижского соглашения в 2025 и 2050 годах в области использования энергии в жилищном секторе. Сценарии 1–4 для декарбонизации электросети, модернизации бытовой энергетики и решения проблемы использования топлива в домашних условиях.Сценарий 1: эталонный сценарий прогнозируемых темпов декарбонизации сети и модернизации домов согласно данным Управления энергетической информации США. Сценарий 2: агрессивная энергетическая модернизация домохозяйств. Сценарий 3: агрессивная модернизация энергоснабжения дома и декарбонизация энергосистемы. Сценарий 4: декарбонизация энергосистемы, агрессивная модернизация энергоснабжения дома и распределенная низкоуглеродная энергия. Результаты получены для 8 588 почтовых индексов в США ( A ), 3079 групп блоков в Бостоне ( B ) и 6 800 групп блоков в Лос-Анджелесе ( C ).

Выбросы на душу населения в Лос-Анджелесе уже ниже целевого показателя в Париже до 2025 года (рис. 4 B ). Город выполняет цель Парижа к 2050 году в сценарии 1 из-за низкого базового спроса на энергию и значительной декарбонизации энергосистемы. Более глубокая декарбонизация и более агрессивная модернизация сокращают выбросы почти вдвое по сравнению с целью Парижа в сценарии 4. Хотя Бостон достигает цели 2025 года в сценарии 1, высокий базовый спрос на энергию и продолжающееся домашнее использование топлива не позволяют городу достичь цели 2050 года, несмотря на наличие значительной сети. декарбонизация (рис.4 С ). Дополнительная декарбонизация сети и агрессивная модернизация не преодолеют этот недостаток в сценариях 2 и 3. В сценарии 4 Бостон достигает цели 2050 года, установив тепловые насосы в 30% домов и используя распределенные низкоуглеродные источники энергии в 40% домов.

Результаты нашего сценария показывают, что значительного сокращения выбросов в жилищном секторе можно достичь в Соединенных Штатах за счет сочетания стратегий производства и потребления. Что касается производства, наиболее важным является обезуглероживание электрических сетей.Текущие прогнозы предусматривают продолжение замены угля природным газом (26). Для достижения целей Парижа в жилом секторе требуется более полная декарбонизация. Например, в сценарии 4 и относительно базового сценария 2050 года энергосистема включает сокращение использования угля на 86% и увеличение использования возобновляемых источников энергии на 60%. Системы, обеспечивающие ТЭЦ, могут дополнить некоторые из этих сдвигов в сочетании генерации в больших объемах. В сценарии 4 использование когенерации удваивается (42). Стратегии со стороны потребления включают «глубокую» модернизацию энергоснабжения для снижения нагрузки на отопление, охлаждение и освещение.Отдельные дома также могут быть источником низкоуглеродной энергии. Мы включили местные солнечные батареи или водонагреватели в одну треть домов в сценарии 4. Эти системы требуют накопления энергии на месте и подключения к сети, чтобы максимизировать их эффективность.

Обновление окон и установка тепловых насосов и солнечных систем требует инвестиций со стороны домовладельцев. Положительная взаимосвязь между доходом и выбросами предполагает, что американцы с самыми высокими выбросами также находятся в лучшем экономическом положении, чтобы нести эти расходы.Уменьшение углеродного следа домов в США открывает возможности для борьбы с энергетической бедностью (43). По оценкам, для 25 миллионов домохозяйств в США ежегодно счета за электроэнергию заменяют покупку продуктов питания и медикаментов (24). Переоборудование домов в районах с низким доходом при финансовой поддержке правительства, возможно, финансируемой за счет углеродных сборов в отдельных отраслях промышленности, может сократить выбросы и счета за электроэнергию. В то время как высокие арендные ставки в районах с низким доходом и связанное с этим несоответствие интересов арендатора и арендодателя препятствуют энергетическому ремонту (44), технический потенциал велик.Например, фотоэлектрические элементы на крышах домов являются подходящей технологией для более чем половины жилых домов в районах с низким доходом в Соединенных Штатах (45).

Новые дома нуждаются в энергосбережении (например, окна с низким коэффициентом излучения, изолированные бетонные формы) и в энергосберегающих технологиях отопления и охлаждения, а также в местных источниках с низким содержанием углерода, где это возможно. Достижение цели 2050 года в Париже также требует фундаментальных изменений в построенной форме сообществ. Новые дома должны быть меньше по размеру, при этом FAC в почтовых индексах соответствует целевому показателю 2050 года в сценарии 4, который будет на 10% ниже текущего среднего значения (рис.5 A и SI Приложение , Таблица SI-33). Сокращение FAC еще больше в некоторых штатах, где ожидается значительный рост населения, таких как Колорадо (сокращение на 26%), Флорида (сокращение на 24%), Джорджия (сокращение на 13%) и Техас (сокращение на 14%). Хотя в некоторых штатах сокращение кажется резким, FAC в этих небольших домах аналогичен аналогичному показателю в других богатых странах (22).

Рис. 5.

Встроенная форма и цель Парижского соглашения до 2050 года. Атрибуты районов, соответствующих цели Парижского соглашения в сценарии 4, относительно среднего показателя 2015 г. в каждом штате и двух рассматриваемых городов для FAC ( A ), плотности населения (человек / км 2 ) ( B ) и процента односемейные дома ( C ).Отсутствие значений указывает на отсутствие разницы между сообществами, достигающими Парижской цели к 2050 году в сценарии 4 и в среднем за 2015 год. Северная Дакота не показана, так как в ней не хватало сообществ, которые соответствовали цели 2050 года в Париже. Результаты для всех сценариев в SI Приложение , Таблицы SI-30–32.

Увеличение плотности населения оказывает понижательное давление на FAC из-за нехватки места, цен на землю и других факторов. Зонирование для более плотных поселений лучше стимулирует небольшие дома с меньшим потреблением энергии, чем дома на одну семью на больших участках.Окрестности, отвечающие цели Париж-2050, были на 53% плотнее в Бостоне, MSA, чем в среднем за 2015 год (рис. 5 B и SI, приложение , таблица SI-34). Это соответствует ∼5000 жителей / км 2 , что является критическим порогом энергоэффективности дома в сообществах США (31). Если построены с использованием небольших участков и высокой площади застройки, эта плотность достижима за счет сочетания небольших многоквартирных домов и скромных домов на одну семью (например, SI Приложение , Рис. SI-8, Bottom ).На национальном уровне плотность должна увеличиться в среднем на 19% со значительными различиями между штатами. Несмотря на скромность, он требует строительства меньшего количества домов на одну семью (Рис. 5 C и SI Приложение , Таблица SI-35). В сценариях 1–3 предусмотрены более существенные изменения КВС и строительной формы.

Следует отметить, что даже самые высокие оценочные плотности относятся к нижнему пределу диапазона того, что считается жизнеспособным для поддержки общественного транспорта (4). Таким образом, низкоуглеродные дома не обязательно подходят для низкоуглеродных сообществ.Более высокая плотность (и смешанная застройка), вероятно, потребуются, чтобы вызвать заметные побочные эффекты, такие как увеличение переноса низкоуглеродных газов (18, 32, 46) и связанные с этим экономические, медицинские и социальные выгоды (32, 33).

Реализация этих стратегий должна происходить в разных секторах и в разных масштабах. Обезуглероживание электроэнергетики требует региональной координации. Глубокая модернизация домашних систем энергоснабжения, вероятно, потребует налоговых льгот и механизмов льготного кредитования. Северо-восток Соединенных Штатов представляет собой пример координации политики, где региональные ограничения по выбросам парниковых газов и торговая система приводят к декарбонизации энергосистемы (47), а налоговые льготы стимулируют домовладельцев к постепенному отказу от мазута (48).Обновление практики федерального кредитования и муниципального зонирования, которые давно способствовали расширению пригородов (9), и использование региональных зеленых поясов для ограничения разрастания городов (49) могут способствовать созданию сообществ с низким уровнем выбросов углерода. Планировщики должны использовать естественную синергию между плотностью населения, общественным транспортом и энергетической инфраструктурой (например, централизованным теплоснабжением) при строительстве этих сообществ.

Все эти меры должны осуществляться согласованно. Несмотря на амбициозность, нынешняя форма жилищного фонда США является результатом не только предпочтений потребителей, но и политики, принятой с 1950-х годов, которая привела к скоординированным действиям во всех секторах (например,г., финансовые, строительные, транспортные) и масштабы (индивидуальные, муниципальные, государственные, национальные) (9). Точно так же всплеск крупномасштабных проектов Ассоциации общественных работ (например, плотины Гувера) в рамках Нового курса в 1930-х и 1940-х годах фундаментально сформировал структуру энергетического сектора США. Учитывая эту историю, вполне вероятно, что концентрированные усилия могут позволить жилому сектору США достичь целей Парижского соглашения.

Материалы и методы

Подготовка данных.

Данные на уровне зданий были взяты из CoreLogic (50), базы данных стандартизированных записей налоговых инспекторов по ∼150 миллионам земельных участков в США.Мы использовали версию данных начала 2016 года, охватывающую жилищный фонд США в 2015 году. Эти данные содержат ключевую информацию для оценки энергопотребления каждого домохозяйства: широта и долгота здания, год постройки, землепользование, тип жилья (отдельно стоящее, двухквартирное, квартира, мобильный дом), термически кондиционируемая площадь пола (далее «площадь»), количество квартир и топливо для отопления. Топливо для отопления описывает 35 распространенных систем отопления и топливных комбинаций (см. SI, приложение , таблица SI-5).Мы использовали данные по 92 620 556 домохозяйствам в США на прилегающих территориях Соединенных Штатов (за исключением Аляски, Гавайев и территорий США), что эквивалентно 78,4% от общего количества предполагаемых единиц жилья в США в 2015 году (24).

Данные CoreLogic включают жилые, коммерческие, производственные и другие типы зданий. Мы изолировали жилые дома с использованием землепользования и типа здания в качестве фильтров (см. SI Приложение , Таблица SI-1). Мы исключили институциональные жилища (например, общежития, тюрьмы), поскольку они не отражают место проживания большинства американцев и представляют собой переходные жизненные ситуации.Мы удалили записи, в которых не указаны год постройки, местоположение или площадь. Мы также удалили записи с необоснованно большими или маленькими площадями с учетом характеристик жилья в США (см. SI, приложение , рис. SI-1 и таблицу SI-2). Мы проверили данные по многоквартирным домам, чтобы убедиться, что количество квартир, площадь на квартиру и общая площадь здания согласованы и находятся в разумных пределах. Время от времени мы оценивали количество квартир в здании, что увеличивало первоначальные 83 317 764 полезные записи до 92 620 556.Мы восполнили недостающие виды топлива для отопления помещений, используя данные Американского жилищного исследования (AHS) (51). Мы назначили топливо для водяного отопления вероятностно на основе топлива для обогрева помещения и местоположения домохозяйства. SI Приложение 1 описывает все этапы предварительной обработки данных.

Модель использования энергии и парниковых газов.

Мы оценили общий спрос на топливо и электроэнергию для каждого домохозяйства в 2015 году с использованием регрессионных моделей, полученных на основе исследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS), проведенного Управлением по энергетической информации США за 2015 год (24).Исходными данными были атрибуты на уровне зданий, климатические данные на уровне округов (52), цены на топливо на уровне штата (53⇓ – 55) и электричество (56), а также статус города и деревни (8). Мы провели 10 симуляций Монте-Карло, чтобы проверить влияние неопределенности параметров и вероятностного распределения топлива. SI Приложение, Приложение 1: Методологические подробности подробно описывает все источники данных для оценки и модели энергии и парниковых газов.

Для расчета отопления помещений и нагрева воды мы разработали 10 моделей, охватывающих потребление электроэнергии, природного газа, мазута, жидкого пропана и других видов топлива (например,г., дрова, уголь). Мы разработали две дополнительные модели электричества для охлаждения помещений и нетеплового использования (например, бытовые приборы и бытовая электроника). По форме модели были логлинейными. SI Приложение , таблицы SI-6–17 детализируют коэффициенты модели и статистику. Соответствующие модели были назначены на основе площади каждого дома и топлива для нагрева воды. Мы сделали приоритетными данные из CoreLogic, при необходимости заменив их данными из AHS. AHS учитывает дома, использующие уголь, пропан, дрова, солнечную энергию, природный газ, электричество или другие виды топлива в каждой группе блоков.Каждая модель использует вероятностно назначенные виды топлива для отопления помещений и воды для домохозяйств по мере необходимости. Это минимально повлияло на результаты агрегированной модели ( SI, приложение , таблица SI-28).

Мы преобразовали топливо в выбросы, используя коэффициенты EIA (57), а электричество в выбросы (включая потери в линиях), используя данные eGrid Агентства по охране окружающей среды США (34). Мы провели субдискретизацию коммунальных сетей в Бостонском штате MSA и Лос-Анджелесе, чтобы зафиксировать пространственные изменения в покрытии электрической сети (58). Интенсивность парниковых газов для электрических сетей Лос-Анджелеса была взята из энергетического атласа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (20) и указана на этикетках с раскрытием информации о электроснабжении, в то время как в Бостонских сетях данные были указаны на этикетках с указанием сведений об электроснабжении. SI Приложение , Таблица SI-20 показывает сетки и интенсивности углерода. Мы исключили выбросы от добычи и переработки топлива, которые примерно одинаковы (8–11%) на всей территории Соединенных Штатов (16).

Анализ результатов.

Модель оценки энергии и парниковых газов для индивидуальных домов. Мы оценили энергоемкость и интенсивность выбросов парниковых газов для каждого штата, разделив расчетную используемую энергию и выбросы парниковых газов на общую площадь в выборке каждого штата. Мы оценили количество тонн CO 2 -эквивалентов на душу населения в год путем деления общего количества парниковых газов для каждого почтового индекса или группы кварталов на население 2015 года (8).Чтобы уменьшить недооценку, мы исключили почтовые индексы и группы блоков с отсутствием более 10%. Мы исключили небольшие выборки (<100 жителей или <200 домов) для контроля выбросов, и мы удалили области с m 2 на человека в нижнем и верхнем процентилях, поскольку высокие и низкие значения указывают на ненадежные оценки населения или площади. Наша последняя подвыборка включала 8 858 почтовых индексов США (охватывающих около 60 000 000 домашних хозяйств и половину населения США), 3 079 блочных групп в Бостоне MSA и 6 800 блочных групп в Лос-Анджелесе.В двух MSA точечные данные по CO 2 тонн / шапка пространственно интерполируются с использованием многоуровневых b-сплайнов с пространственным разрешением 30 м (пороговая ошибка = 0,001) (59).

Министерство жилищного строительства и городского развития США устанавливает критерии для домохозяйств с «низким доходом», «очень низким доходом» и «чрезвычайно низким доходом» в каждом округе США в 2015 году в соответствии со средним доходом домохозяйства и количеством членов домохозяйства (30 ). Мы обозначили почтовый индекс как низкий доход, если его средний доход падает ниже порога «низкого дохода», установленного для среднего числа людей в семье в этом почтовом индексе.

Сценарии.

Было протестировано четыре сценария, если декарбонизация сети, модернизация энергоснабжения и распределенные низкоуглеродные энергетические системы могут соответствовать целям Парижского соглашения для существующих домов в США. Соединенные Штаты обязались сократить выбросы парниковых газов на 28% к 2025 году и на 80% к 2050 году по сравнению с уровнями 2005 года (39). Для бытовой энергетики это соответствует 2,64 т CO 2 -э / кап в 2025 году и 0,65 т CO 2 -у.е. / кап в 2050 году. Сценарии исключали выбросы, связанные с производством и внедрением технологий, необходимых для реализации этих переходов.Хотя к 2050 году он может стать существенным, мы также исключили электроэнергию, используемую для зарядки электромобилей, которая относится к транспортному сектору.

Все сценарии учитывают прогнозируемое уменьшение количества дней в градусах тепла и увеличение дней в градусах похолодания из-за изменения климата. Прогнозы изменения климата основаны на «Репрезентативной траектории концентраций 4.5», согласно которой к 2100 году средняя глобальная температура повысится на 1,8 ° C (60). Различия в темпах внедрения технологий, эффективности и сроках службы, интенсивности электрических сетей и улучшениях изоляции зданий в сценариях 1–3 взяты из Ежегодного прогноза развития энергетики на 2020 год (40).Сценарий 4 предусматривает повышение уровня проникновения высокоэффективного бытового оборудования для обогрева и охлаждения, более агрессивную модернизацию для улучшения теплоизоляции зданий и более широкое развертывание распределенной низкоуглеродной генерации энергии в соответствии с Парижским соглашением 2050 года. SI Приложение 1 содержит дополнительные сведения о сценариях.

Сценарий 1: Исходный уровень.

Электрические сети декарбонизируются с той же скоростью, что и прогнозируемый в базовом сценарии Годового прогноза развития энергетики на 2020 год.Оборудование для обогрева и охлаждения помещений, а также водонагреватели в каждом доме списываются со скоростью, соответствующей среднему сроку службы, оцененному EIA, таким образом, чтобы окончательная рыночная доля различных технологий в модели соответствовала прогнозам Annual Energy Outlook 2050. Установленное оборудование имеет прогнозируемую среднюю рыночную эффективность для данной технологии на момент установки (61). Энергопотребление, рассчитанное с использованием 12 регрессионных моделей, было скорректировано с использованием соответствующего коэффициента эффективности из литературы.Мы предполагаем, что потребление электроэнергии в бытовой электронике будет умеренным (1,1% в год), но это в значительной степени компенсируется более эффективным освещением и бытовой техникой. Более широкое внедрение оборудования для кондиционирования воздуха в жилищный фонд США из-за изменения климата было оценено с использованием эмпирических соотношений между прогнозируемыми днями охлаждения и проникновением систем кондиционирования воздуха в городах США (62). Обшивки зданий модернизируются в соответствии с Международным кодексом энергосбережения (40) со скоростью 1,1% в год по всему жилому фонду, что обеспечивает снижение потребности в отоплении на 30% и снижение нагрузки охлаждения на 10% для домов до 2015 г. Базовый показатель на 2015 год.

Сценарий 2: Модернизация агрессивной энергетики.

Этот сценарий подчеркивает декарбонизацию за счет более эффективных бытовых приборов и электроники. Он идентичен сценарию 1, за исключением того, что когда бытовое отопительное или охлаждающее оборудование выводится из эксплуатации, оно заменяется лучшим в своем классе КПД для данной конкретной технологии на год установки. Мы также предположили, что бытовая электроника и бытовая техника достигают более высокого КПД, как прогнозируется в Ежегодном энергетическом прогнозе, что в конечном итоге снижает спрос на электроэнергию.

Принята агрессивная программа модернизации энергоснабжения, в соответствии с которой в период с 2015 по 2050 год модернизируется 60% фонда зданий (годовая скорость модернизации 1,7% по сравнению с 1,1% в годовом энергетическом прогнозе) в соответствии с аналогичными сценариями глубокой модернизации в других странах. проекции энергопотребления зданий (например, BLUE Map, 3CSEP) (63, 64). Модернизированные дома снижают базовую тепловую нагрузку на 49% и охлаждающую нагрузку на 25%, что составляет половину оптимально достижимой экономии за счет устранения инфильтрации, улучшенной изоляции и новых окон согласно оценкам Министерства энергетики США (65), аналогично наблюдаемой экономии в «глубоких» ”Энергетическая модернизация в Соединенных Штатах (66).Улучшение изоляции и окон не обязательно происходит одновременно с модернизацией оборудования для обогрева и / или охлаждения. Выполнение таких этапов глубокой модернизации энергоснабжения с меньшей вероятностью встретит сопротивление владельцев из-за длительных сбоев, высоких первоначальных капитальных затрат и других проблем (66).

Сценарий 3: декарбонизация сети с помощью агрессивной модернизации энергетики.

В этом сценарии проверялось, может ли декарбонизация электросети способствовать достижению цели Париж-2050. Электрическая сеть соответствует сценарию «надбавка за двуокись углерода в размере 15 долларов США» в Ежегодном энергетическом прогнозе на 2020 год, который прогнозирует снижение интенсивности выбросов CO 2 от производства электроэнергии на ~ 80% по сравнению с 2005 годом, усредненным по сетям США.Снижение связано в первую очередь с преобразованием угля в газовые паровые электростанции и заметным увеличением мощности традиционных гидроэлектростанций, геотермальных источников, биомассы, солнца, ветра и других низкоуглеродистых источников (5). Все остальные аспекты модели идентичны сценарию 2.

Сценарий 4: Распределенная низкоуглеродная энергия.

Фоновые электрические сети и скорость модернизации корпуса остаются неизменными по сравнению со сценарием 3, но существенные изменения вносятся в сочетание технологий нагрева и охлаждения, и повышенное внимание уделяется распределенным источникам энергии с низким содержанием углерода.Сценарии включают сбалансированный портфель технологий и сохраняют некоторые традиционные технологии на основе ископаемого топлива, что, как правило, считается наиболее реалистичным будущим для энергетики и жилого сектора США (67).

Этот сценарий предполагал более высокие темпы внедрения низкоэнергетического домашнего оборудования для отопления и охлаждения, чем Годовой энергетический прогноз. Обычные печи были выведены из эксплуатации с более высокими темпами, особенно с использованием газовых и масляных технологий, и заменены наземными, электрическими и газовыми тепловыми насосами с наивысшей доступной эффективностью.Модельное размещение новых технологий ограничено условиями окружающей среды и характеристиками жилья. Например, геотермальные тепловые насосы были ограничены односемейными и полуквартирными домами, в которых с большей вероятностью будет достаточно места для контуров заземления. Электрические тепловые насосы предпочтительнее тепловых насосов, работающих на природном газе, в регионах США с более высокими охлаждающими нагрузками, поскольку первые значительно более эффективны при охлаждении помещений (61).

Сценарий включает умеренное развертывание распределенных энергетических систем.Например, доля ТЭЦ, снабжающих дома, к 2050 году увеличилась вдвое до ~ 15%. В первые годы прогнозирования когенерационные установки полагались на системы с турбинным приводом и поршневые двигатели, но затем переключились на топливные элементы, которые обеспечивают более сбалансированную мощность. -тепловой коэффициент по мере развития технологии после 2030 г. (64). Доля безуглеродного сырья была увеличена с 10% в 2015 году до 75% в 2050 году. Эти системы были ограничены районами со средней и высокой плотностью населения, где капитальные затраты и потери при распределении были бы реалистичными.Две пятых домов были оборудованы фотоэлектрическими или солнечными водонагревателями, что является умеренной оценкой для потенциального солнечного покрытия в США (45), причем последние сконцентрированы на юго-западе США, где солнечная инсоляция наиболее высока. Мы не моделируем явным образом распространение ветровой энергии, хотя это подразумевается в прогнозах ОВОС для декарбонизирующей электросети.

Доступность данных.

Данные и код, подтверждающие выводы этого исследования, доступны на платформе Open Science Framework (DOI: 10.17605 / OSF.IO / Vh5YJ), за исключением данных CoreLogic, которые можно приобрести в CoreLogic Inc. (https://www.corelogic.com/).

Благодарности

Мы с благодарностью признаем финансовую поддержку этой работы Национальным научным фондом в рамках Программы экологической устойчивости (Премия 1805085). Авторы благодарны К. Артуру Эндсли за помощь в понимании данных CoreLogic. Спасибо Нэнси Р. Гоф за помощь в редактировании. Мы также хотели бы поблагодарить Erb Institute for Global Sustainable Enterprise при Мичиганском университете за их щедрую поддержку этой работы.

Сноски

  • Вклад авторов: B.G., D.G., and J.P.N. спланированное исследование; Б.Г. проведенное исследование; B.G., D.G. и J.P.N. проанализированные данные; Б.Г. и J.P.N. написал статью; и Б. и Д. произведенная графика.

  • Авторы заявляют об отсутствии конкурирующей заинтересованности.

  • Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

  • Размещение данных: данные и код, подтверждающие выводы этого исследования, доступны на платформе Open Science Framework (DOI: 10.17605 / OSF.IO / Vh5YJ), за исключением данных CoreLogic, которые можно приобрести в CoreLogic Inc. (https://www.corelogic.com/).

  • Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу https://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1922205117/-/DCSupplemental.

  • Copyright © 2020 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

Стандарт пассивного дома (Passivhaus)

Стандарт Passivhaus (PH) — это набор добровольных критериев для дома со сверхнизким энергопотреблением.Первоначально разработанный в Германии для домов и малоэтажных многоквартирных жилых домов, стандарт был применен к домам в ряде других стран, а также к коммерческим зданиям. Наиболее интересным аспектом критериев стандарта Passivhaus может быть то, что в нем относительно мало обязательных требований, что обеспечивает гибкость проектирования, и что он ориентирован исключительно на потребление энергии. Однако в программе PH есть много рекомендаций, которые вряд ли являются хорошими решениями для жилья в Северной Америке с холодным климатом (Климатические зоны 5-7 Министерства энергетики), а некоторые из них очень непрактичны, принося мало пользы для окружающей среды или домовладельца или не принося никакой пользы.


Пассивный дом в Дармштадте, Кранихштайн
— Южный фасад (слева)
и интерьер (справа)
(Из http://www.passiv.de/)

Уникальный фокус стандарта PH — это исключительная забота о потерях тепла за счет теплопроводности и утечки воздуха через ограждение здания и полное игнорирование климатической зоны в своих рекомендациях. Нормальным результатом являются высокие значения теплоизоляции, окна с очень высокими эксплуатационными характеристиками и уровень воздухонепроницаемости лучше, чем у любой другой строительной программы в любом месте.Практически также необходимы очень эффективные устройства для достижения целей по энергопотреблению.

Несмотря на свое название, дома, построенные по стандарту Passivhaus, не являются «пассивными». Все пассивные дома должны иметь активную систему механической вентиляции, и все они должны иметь какую-либо систему активного отопления, хотя и очень маленькую. Использование принципов пассивного солнечного дизайна рекомендуется, но не обязательно.

Концепция Passivhaus была разработана доктором Вольфгангом Файстом и профессором Бо Адамсоном в конце 80-х и реализована в исследованиях в 90-х годах.Согласно Файсту, вдохновением для программы PH было жилье Уильяма Шурклиффа (пионера солнечных домов) и Гарольда Орра (пионера суперизолированных домов Саскачеванского дома).

Требования

Основными целевыми критериями Passivhaus являются:

  • общая потребность в отоплении и охлаждении <15 кВтч / м 2 / год (4,7 кБТЕ / фут 2 / год)

  • всего первичного (т.е. источник) энергия <120 кВтч / м 2 / год (38 кБТЕ / фут 2 / год)

  • герметичность 0.6 ACH @ 50 Па или менее

Даже некоторые из этих требований могут не быть обязательными: в интервью 2008 года в Energy Design Update 1 Сам Файст заявил, что количество потребности в отоплении может быть любым. В этом интервью Файст также заявил: «Если вы строите дом таким образом, чтобы можно было использовать систему вентиляции… для обеспечения отопления и охлаждения, он может считаться пассивным домом». Согласно последнему определению, тысячи домов Building America, в которых для вентиляции используются системы отопления и охлаждения, являются пассивными домами! Конечно, если требуется система отопления без рециркуляции, то это весьма ограничительно и не очень выгодно для жилья с холодным климатом.

Другие обычно рекомендуемые (или, в зависимости от того, что вы читаете, обязательные) меры включают:

  • Пиковая потребность в тепле должна быть ниже 10 Вт / м 2 (3,2 БТЕ / фут 2 )

  • всего Энергия площадки <42 кВтч / м 2 / год (13,3 кБТЕ / фут 2 / год)

  • значения U окна <0,8 Вт / м 2 K (0,15 БТЕ / фут 2 / F, R-7.1)

  • высокоэффективная рекуперация тепла (более 80%)

Площадь пола измеряется общей кондиционируемой площадью внутри облицовки.(В PHPP 2007 указано на стр. 37, что «Размеры, используемые в PHPP, всегда являются внешними размерами. Следовательно, необходимо ввести самый внешний слой тепловой оболочки». Однако площадь уменьшается еще примерно на 20%, поскольку лестничные клетки , и стены вычитаются, так как это стандартный немецкий метод расчета площади). Подвал считается только 60% его реальной площади, потому что он не считается жилым помещением в немецких стандартах. Почему я не могу понять; возможно, немцы не строят подвалы, в которых можно жить, как современные подвалы в Северной Америке.

Типичный подход к пассивному дому

Типичный подход к пассивному дому сосредоточен почти исключительно на снижении нагрузки на отопление помещения, оставляя освещение, горячую воду, охлаждение, бытовую технику и прочее. электрические нагрузки должны подпадать под требование «полной первичной обмотки». Однако широко признано, что в большинстве случаев необходимо использовать очень эффективные приборы и освещение для достижения целевых показателей первичной / исходной энергии.

Почти все пассивные дома полагаются на:

  • очень тяжелую изоляцию, стены от R-40 до R-60, крыши от R-50 до R-90 и часто подкладную изоляцию от R-30 до 50, низкое тройное остекление -e окна и исключительное исключение тепловых мостов (за исключением деревянного каркаса)

  • ультра-воздухонепроницаемая конструкция (<0.6 ACH @ 50), что вместе с требованиями R-value обычно приводит к тому, что проектировщикам приходится выбирать более простые формы
  • пассивное солнечное усиление для части отопления, ориентируя дом на юг и используя оконную SHGC около 0,5 (или выше, если возможно),
  • рекуперация тепла, в прошлом с заземляющими трубами, а в последнее время с двухжильными преобразователями частоты для достижения КПД от 80% до низкого 90-х годов, но по существу всегда с подачей воздуха в каждое пространство с обратными воздушными путями, и
  • Нагрев вентиляционного воздуха для обогрева помещений, хотя во многих домах используются теплые полы, стены, потолки и радиаторы.

Однако разнообразие решений велико, и его можно считать сильной стороной программы. Существуют пассивные дома, в которых для отопления используются газовые котлы, а также те, которые включают солнечную горячую воду и / или фотоэлектрические системы, а также дровяные печи. С другой стороны, охлаждение встречается редко, в основном из-за географических регионов, в которых эта программа получила более широкое распространение.

Изоляция и герметичность

Уровни изоляции стен пассивных домов обычно находятся в диапазоне от R-40 до R-60 для стен, от R-60 до R-90 для крыш и от R-30 до 50 для плит.Не менее важно то, что тепловые мосты достаточно точно учтены в методологии расчета.

Спецификации окон также требовательны. Обычно используется значение U = 0,15 (0,8 Вт / м 2 K) или менее для окон. Непонятно, как перенести эти значения на Северную Америку, поскольку методы испытаний NFRC обычно приводят к увеличению теплового потока для того же окна примерно на 10% по сравнению с европейскими стандартами. Однако, чтобы приблизиться к этим целям, окна, безусловно, должны иметь непроводящие рамы (винил, дерево или стекловолокно), тройное остекление, низкоэмиссионные покрытия и газ.На самом деле, очень сложно найти коммерчески доступные окна, которые могут соответствовать этим требованиям, а импортные окна с сертификатом PH, как сообщается, стоят примерно в два раза дороже (90-100 долларов за квадратный фут), чем гораздо более доступные окна из стекловолокна с тройным остеклением. (R6 по цене 50 долларов за квадратный фут).

Уровень герметичности <0,6 ACH @ 50 также является необычным. Это достигается в Северной Америке очень немногими домами, и всегда строятся как особые дома на заказ, обычно с очень простой формой плана и простыми линиями крыши.Один шведский экспортер сборных домов 2 заявляет, что он не рекомендует стандарты Passivhaus для каких-либо планов домов, кроме одноэтажных ранчо, из-за своего опыта с трудностями надежного соблюдения жестких целевых показателей герметичности с помощью зданий, отличных от простейших. .

Вентиляция и отопление

Хотя рекомендуется, чтобы пиковая потребность в тепле не превышала 10 Вт / м 2 (3,2 БТЕ / фут 2 ), это не обязательно и основано на желании обогреть дом только с вентиляционным воздухом.Однако, согласно нашему анализу в BSC, эту рекомендацию очень трудно выполнить в холодном климате (с использованием стандартных методов расчета), и она не нужна для достижения низкого годового потребления энергии. Используя максимальную изоляцию и исключая факторы безопасности, такие как тепловая масса и внутренняя выгода, можно достичь этого минимума потребности в тепле.

В Европе часто указывается более высокая интенсивность вентиляции, вероятно, потому, что механическая вентиляция не использовалась в течение длительного времени, а прежние системы не распределяли воздух по каждой комнате.Рекомендуемый пакет планирования пассивного дома 2007 года (PHPP 2007) — 30 м 3 / час, что составляет 17,5 кубических футов в минуту на человека, тогда как ASHRAE 62.2 требует 7,5 кубических футов в минуту на человека + 0,01 кубических футов в минуту / фут 2 . В PHPP 2007 также указано, что «средняя скорость воздухообмена не должна опускаться ниже 0,3 ACH». Для дома на одну семью площадью 2000 квадратных футов это дает скорость вентиляции PH 80 кубических футов в минуту по сравнению с 50 кубическими футами в минуту (25 л / с) для ASHRAE 62.2-2007. Хотя эта разница в 60% не слишком велика, многие PH вентилируются с гораздо большей скоростью, чем PHPP 2007 (стр.81, раздел 14.1) предостерегает пользователей от чрезмерной вентиляции.

PHPP 2007 также устанавливает максимальную температуру подаваемого воздуха ниже 52 ° C (126 ° F). Это ограничивает скорость подачи тепла примерно до 60 БТЕ / час на кубический фут воздуха в минуту (подача 126 минус 70 F, время возврата 1,08 БТЕ / час / кубических футов в минуту / F = 60). Если бы 50 кубических футов в минуту вентиляционного воздуха из дома площадью 2000 футов 2 были нагреты до максимум 126 ° F (52 ° C), он мог бы обеспечить максимальную общую мощность 3000 БТЕ / час, или примерно в 15 раз меньше тепла, чем стандартная малая печь! Таким образом, тепловыделение составляет всего 1.4 БТЕ / фут 2 (4,3 Вт / м 2 ). Для обеспечения максимальной интенсивности нагрева PH 10 Вт / м2 (3,2 БТЕ / фут 2 ) с вентиляционным воздухом потребуется скорость вентиляции 115 кубических футов в минуту (60 л / с), что в 2,3 раза превышает скорость вентиляции ASHRAE 62!

Если бы кто-то применил такой подход, избыточная вентиляция наложила бы очень значительные потери энергии для дома с низким энергопотреблением, поскольку это равносильно использованию механической системы для создания утечки воздуха. Вероятно, по этой причине Passivhaus Institut рекомендует вентиляторы с очень высокой эффективностью (например, 75-85%) с рекуперацией тепла с высокоэффективными вентиляторами.Хотя стандарты измерения эффективности HRV в Европе отличаются от стандартов в Северной Америке, должно быть ясно, что стандартная HRV с КПД 65% (типичная спецификация для Северной Америки), работающая при 50 куб. очень дорогая ВСР с КПД 75%, работающая при 80 куб. футов в минуту и ​​0,75 Вт / куб.

Следовательно, дома в Северной Америке, вентилируемые в соответствии с ASHRAE 62.2 со стандартной эффективностью (> 60%) HRV и эффективными двигателями вентиляторов (> 1,5 кубических футов в минуту / Вт), будут потреблять меньше энергии, чем большинство одобренных Passivhaus систем вентиляции.Такие блоки HRV / ERV были установлены во многих зданиях Building America, Energy Star, R2000 и просто в домах лучшего качества. Энергосбережение HRV по сравнению с центральной системой вентиляции с вентилятором (например, FanCyclers) невелико, но для зданий с очень низким энергопотреблением в холодном климате HRV с рекомендованной выше спецификацией обычно может снизить потребление первичной энергии.

Следует отметить, что многие приборы HRV в Северной Америке потребляют чрезмерное количество электроэнергии, и этого следует избегать.Energy Star скоро ограничит потребление электроэнергии HRV, но эти требования не вступят в силу в течение нескольких лет. Доступны многочисленные HRV подходящего размера (соответствующие ASHRAE 62.2) с эффективными вентиляторами (например, от 0,5 до 0,75 Вт / куб. Фут / мин), которые можно приобрести за 500-700 долларов США. рекуперации) потребляют очень мало дополнительной энергии, чем высокопроизводительный HRV, но обеспечивают вентиляцию эквивалентного качества за небольшую часть капитальных затрат.

Учитывая стандартную интенсивность вентиляции и возникновение расчетных температур 0 ° F (-18 ° C) или ниже в некоторых частях США и Канады, увеличение скорости вентиляции позволяет использовать вентиляционный воздух в качестве единственного средства отопление в лучшем случае сильно ограничивает дизайн, а в худшем — просто непрактично и несовместимо с домом с низким энергопотреблением.

Также существует почти догматический отказ от использования теплых полов или воздушного отопления с рециркуляционными потоками воздуха (две наиболее распространенные системы отопления в большинстве регионов Северной Америки).

Хотя лучистые полы обеспечивают «слишком много» тепла в доме с низким энергопотреблением, они могут быть желательны с точки зрения комфорта, особенно если они применяются в небольших помещениях дома (например, под плиточным полом в ванных комнатах и ​​кухнях). Тем не менее, лучистые полы редко являются самым дешевым подходом к отоплению помещений.

Одна из рекомендаций Passivhaus — поддерживать скорость воздуха в воздуховоде ниже 3 м / с (588 футов в минуту). Во всех наших проектах BSC рекомендует поддерживать скорость ствола от 500 до 750 футов в минуту, а скорость биения / разветвления канала должна быть ниже 500 футов в минуту.Эти ограничения позволяют сэкономить энергию вентилятора и снизить уровень шума.

Еще одна общая рекомендация для пассивных домов и домов BSC Building America — это требования к определенным путям возвратного воздуха и спецификация переходных решеток. PassivHaus описывает целевое падение давления в 1 Па, тогда как BSC допускает падение давления на решетках до 3 Па. В стандарте Passivhaus не упоминаются воздуховоды за пределами корпуса, поскольку эта рискованная практика почти неизвестна в Европе.

Типичный дом BSC BA с низким энергопотреблением

Многочисленные дома-прототипы BSC, спроектированные Building America, были построены в холодном климате (зона 5 и выше), которые хорошо соответствуют стандарту Passivhaus с точки зрения потребления первичной / исходной энергии.То есть они потребляют на 40–60% больше, чем Passiv Haus, но при этом более рентабельны. Как правило, в этих домах используются как минимум окна R-5 (U = 0,2) (тройное остекление, низкоэмиссионное покрытие, теплые кромочные прокладки), изоляция субплит R-10 и изоляция стен R-20 в кондиционируемом подвале, Надземные стены Р-40 и потолки Р-60 (подход «5/10/20/40/60»). Все тепловые мосты в этих домах BSC контролируются с помощью теплоизоляции на внешней стороне каркаса. Эти значения R сравнимы, если они находятся на нижнем уровне, с диапазоном, который используется PH.

Уровни герметичности 3 ACH @ 50 Па могут регулярно достигаться производителями, если проверены детали герметичности, а также проведено обучение и испытания на герметичность. По нашему опыту и опыту других, уровни герметичности 1,5 ACH при 50 Па могут быть надежно достигнуты, если приложить значительные усилия при проектировании деталей для обеспечения герметичности и использовать постоянное обучение, испытания и проверки. Согласно опыту Building America и канадской программы R2000, такие уровни герметичности достижимы, но с некоторыми усилиями.Самым большим препятствием на пути к снижению утечки воздуха может быть сложность формы здания. Учитывая существующую практику создания воздушных барьеров и торговых навыков, уровень 0,6 ACH @ 50, требуемый PH, слишком сложно достичь для производственных домов (хотя и достижим в нестандартных домах), и его трудно оправдать в любом случае, учитывая небольшую дополнительную выгоду для энергия, качество воздуха или долговечность.

Программа BA прилагает значительные усилия для того, чтобы дом BA был более прочным и здоровым, чем эквивалентное жилье.По сути, в стандарте PH не обсуждается долговечность и мало о IAQ: не обсуждается влияние на долговечность внешних строительных материалов, когда уровни изоляции повышаются до используемых уровней, равно как и необходимость повышенных требований к контролю за дождем, хотя и разрушительна. конденсация утечки воздуха, вероятно, контролируется очень низкой допустимой утечкой воздуха.

Сравнение энергопотребления

Измерения (не допущения, принятые в Building America Benchmark) показывают, что потребление электроэнергии для бытовых приборов и различных нагрузок может составлять 3000–4000 кВтч / год на одно домашнее хозяйство в типичном доме небольшого размера.Это можно еще больше уменьшить за счет очень эффективных приборов, исключительного освещения и лучшего управления. Заявленные значения для пассивных домов, как правило, ниже, в диапазоне от 2500 до 3000 кВтч / год. Эти более низкие уровни могут быть достигнуты в домах в Северной Америке, но зависят от жителей, эксплуатирующих и поддерживающих дом с низким энергопотреблением.

Бытовое потребление энергии для горячего водоснабжения составляет примерно 3000 — 4000 кВтч / год на одно домохозяйство в американских домах. 3 Большие вариации зависят от образа жизни жителей, но это потребление энергии похоже в пассивных домах.Если есть подвал, это потребление энергии можно уменьшить (возможно, на 10-20%) за счет рекуперации тепла дренажной воды и уменьшить (возможно, на 10-20%), выбрав приборы с самым низким потреблением горячей воды. Опять же, поведение жильцов имеет решающее значение: пара пенсионеров может использовать половину этой энергии, тогда как семья из пяти человек с детьми-подростками может использовать на 50% больше. Двухпанельная плоская солнечная система горячего водоснабжения по разумной цене может обеспечить около 2000 кВтч / год подогретой воды для бытовых приборов горячего водоснабжения даже в холодном климате.

Спрос на энергию для кондиционирования и вентиляции помещений для домов, построенных в соответствии со стандартом низкого энергопотребления, описанным выше в Климатических зонах 5-7 Министерства энергетики США, как правило, составляет от 10000 до 15000 кВтч для дома площадью 2000 футов 2 жилой площади (от 54 до 80 кВтч / м 2 / год). Замена окон с двойным остеклением на окна с тройным остеклением (с R-3.3 до R-5 или R-6) и добавление эффективного HRV снижает эти значения на 2000-3000 кВтч / год, и если на южной стороне открыт участок солнечной энергии. есть возможность, можно уменьшить еще 1000-2000 кВтч.Следовательно, значения энергии для обогрева помещений могут быть снижены до диапазона 7000-11000 кВтч / год с помощью некоторой комбинации мер, которые могут быть доступны на некоторых участках (полное расположение на юг часто НЕ доступно) и могут быть экономически эффективными в некоторых ситуациях (тройное размещение). застекленные окна не всегда рентабельны).

При использовании метода «от объекта к источнику» (от объекта к первичной энергии, если использовать термины PH) преобразование природного газа в электричество, равное 3 (что находится примерно посередине между немецким значением 2.7 и Министерством энергетики США, как 3.365), следующий общий профиль энергопотребления может быть разработан для дома-ранчо размером 25 на 40 футов с полностью готовым подвалом (например, для дома площадью 2000 футов 2 кондиционируемого полезного пространства).

В приведенной ниже таблице взяты средние значения потребления энергии и преобразовано это потребление энергии в потребление первичной (исходной) энергии. Он предполагает наличие самой маленькой доступной стандартной двухступенчатой ​​конденсационной печи на природном газе с двигателем ECM (например, Goodman GMH95), конденсационного нагревателя горячей воды с герметичным сгоранием (например, AO Smith Vertex, Navien, Quietside или Viessman VitoDens), эффективного HRV. (например, Fantech VHR704 с контроллером AirCycler), приборы Energy Star и все светильники CFL.


Таблица 1:
Энергопотребление для типичного низкоэнергетического здания BSC в Америке
прототип дома

Как видно, потребление энергии источника при 158 кВтч / м 2 / год превышает Passivhaus требование 120 кВтч / м 2 / год (поскольку немецкий метод расчета площади пола отличается от того, который используется в Северной Америке, сравнение всего дома более точно 29300 против 17800 кВтч). Однако для дальнейших несубсидированных инвестиций на сумму менее 20000 долларов США 2.Может быть установлена ​​фотоэлектрическая матрица мощностью 5 кВт (которая может генерировать 3250 кВтч / год), что снизит потребление первичной энергии на 9750 кВтч, чтобы приблизиться к произвольной (и похвальной) энергетической цели Passivhaus. В данном случае была выбрана PV, поскольку это был наименее затратный подход к достижению цели. Во многих случаях окна с тройным остеклением и ERV (за дополнительную плату в размере 4000-5000 долларов США эти меры могут сэкономить 2000-3000 кВтч / год) могут быть менее дорогостоящим подходом в сочетании с массивом 2,0 кВт. Фотоэлектрическая энергия в настоящее время является самой дорогой несубсидируемой формой возобновляемой энергии, часто по цене от 50 до 70 центов за кВтч.Многие возобновляемые и / или безуглеродные источники электроэнергии (такие как ветер, биомасса, приливы и т. Д.) Могут производиться от 1/2 до 1/3 этой стоимости (см. Также BSI-026: Passivhaus Gets Active ) .

Некоторые из рекомендаций PH требуют, чтобы проектировщики тратили более ограниченные ресурсы на энергосбережение, которое даже дороже, чем производство энергии по очень высокой планке текущих цен на фотоэлектрические панели. Например, в условиях 6000 HDD F переключение с 0,6 Вт / куб. Фут / мин с эффективностью Fantech HRV 63% на сертифицированную PH с эффективностью 80%, 0.Система HRV 75 Вт / куб. Фут / мин, даже если использовать ту же скорость вентиляции ASHRAE 62.2 50 куб. Фут / мин, позволит сэкономить 11 долларов в год на тепловой энергии по цене 1,65 доллара за термогаз и 15 центов за киловатт-час. Даже если цены на газ и электроэнергию утроятся в следующие десять лет, невозможно когда-либо возместить премию в размере 1000–1200 долларов, которую требует сертифицированный PH HRV. Обновление 200 квадратных футов (10% обслуживаемой площади пола) окон R6 (таких как стекловолокно Inline с двойным низкоэмиссионным покрытием, наполненным аргоном) до окон с сертификатом R-7.1 PH (превосходная производительность) может сэкономить 250-400 кВтч / год в условиях 6000 жестких дисков, но при текущих ценах потребует надбавки в 10000 долларов.Еще одна очень дорогостоящая мера — повышение R-значения изоляции субплит с R-20 до R-40.

Удвоение уровней изоляции предлагаемого дома (т.е. изменение спецификаций на окна R-10, стены R-80, крышу R-120, 0,6 ACH @ 50 и 100% HRV)) и повышение герметичности не приведет к обязательно уменьшите потребность в первичной энергии настолько, чтобы достичь целевого уровня PH. Увеличение значений изоляции, окон и воздухонепроницаемости до этих уровней не только довольно дорого, но и очень сложно с архитектурной точки зрения, т.е.е., слуховые окна, эркеры и т. д. — все это становится сложной задачей для включения и поддержания низкого соотношения площади поверхности к объему. Даже с учетом всех мер по сокращению вдвое потребности в тепловой энергии, интенсивность потребления первичной энергии едва ли упадет ниже 120 кВтч / м 2 / год (целевой уровень энергии PH).

В климатической зоне 6 или 7 Министерства энергетики США пиковая потребность в тепле для экстремальных спецификаций R-10 / R-80 / R-120 останется выше 10 Вт / м 2 (3,2 БТЕ / фут 2 или 6400 БТЕ. / час) Рекомендация PH без учета среднего количества тепла, производимого жильцом (например, не ниже среднего, с одним человеком дома) и тепловой массы, и 50 кубических футов в минуту вентиляционного воздушного потока будет недостаточно для обеспечения обогрева помещения при расчетном 0 ° F или — 10 ° F в ночное время (то есть, потери тепла необходимо снизить до 3000 БТЕ / час, чтобы вентиляционный воздух обеспечивал обогрев).Поскольку стоимость установки эффективной печи (описанной выше) составляет менее 2500 долларов США (плюс воздуховоды, которые в любом случае необходимы для вентиляции), а печи меньшей мощности стоят не меньше, по существу нет экономии капитальных затрат на снижение энергии для обогрева помещений. требования. 4

С точки зрения разумного использования капитала подход Passivhaus в зонах с холодным климатом Северной Америки может привести к созданию более дорогих, менее архитектурно гибких и даже потенциально более энергоемких домов, чем более гибкий подход при этом основное внимание уделяется наименьшим затратам и наиболее надежным средствам достижения целевого значения использования первичной энергии в расчете на площадь.Возможно, наиболее важным вкладом стандарта PH в энергосберегающее жилье в Северной Америке является то, что невозможно просто купить фотоэлектрические панели на сумму 200 000 долларов для достижения цели, как это сделали слишком многие дома с нулевым уровнем потребления энергии.

Выводы

Дома в холодном климате (зоны 5-7 Министерства энергетики США), в которых используются:

  • минимум R-5: 10: 20: 40: 60 корпус,

  • 1,5 ACH при герметичности 50 или лучше,

  • конденсационные (> 95%) газовые печи с двигателями вентилятора ECM,

  • правильного размера (ASHRAE 62.2) КПД (> 65%,> 0,6 Вт / куб.фут / мин) HRV

  • конденсационных (> 92%) водонагревателей, работающих на природном газе

  • приборов в топ-10% Energy Star в сочетании с освещением CFL

обеспечивает общие энергетические и экологические характеристики, приближающиеся к стандарту Passivhaus для холодного климата. Такие дома относительно незначительно отличаются от стандартной конструкции в Северной Америке, соответствуют более широкому диапазону архитектурных стилей, могут быть легко изменены для различных климатических зон и даже могут быть построены производственными строителями.

Достижение конкретной цели Passivhaus в 15 кВтч / м 2 / год для отопления на месте использования энергии приводит к вложениям материалов и денег, которые часто превышают другие менее дорогостоящие и экологически вредные решения. Достижение столь же произвольных 120 кВтч / м 2 / год дает больше прямых экологических выгод, чем цель по отоплению, но лучше всего (т. Е. С наименьшими затратами и экологическим ущербом) может быть достигнуто с использованием некоторого количества электроэнергии на месте или возобновляемых источников энергии за пределами площадки. .

Поскольку новые чистые, местные и возобновляемые источники энергии появятся в течение следующих 25 лет и станут более доступными, чем текущие цены на фотоэлектрические панели, маловероятно, что крайние природоохранные меры, принятые Passiv Haus для удовлетворения конкретных требований, будут считаться оптимальное использование ресурсов для строительства жилья в холодном климате.


Ссылки

«Интервью с Вольфгангом Фейстом», Energy Design Update, Aspen Publishers, Том 28, № 1, январь 2008 г.

Пакет планирования пассивного дома 2007/1-E, Passivhaus Institut, Дармштадт, Германия, 2007 г.

«Сертификация пассивного дома с подтвержденным качеством: критерии для пассивных домов с жилым помещением», 18 июня 2007 г., Passivhas Dienstleistung GmbH.

Лучший источник информации — официальный сайт Passiv Haus Institut www.passiv.de и www.Passivhaus-info.de.


Сноски:

  1. Обновление энергетического проектирования. «Интервью с Вольфгангом Файстом» Aspen Publishers, Vol. 28, No. 1, январь 2008 г.

  2. Scandinavian House, доступ с сайта www.scanhome.ie 2009.0717

  3. кВтч используется в качестве единицы энергии в этой статье. Один кВтч = 3412 БТЕ. Один терм газа = 29,3 кВтч.

  4. Котельные отопительные системы европейского качества сильно отличаются, так как их типичная стоимость установки превышает 20 000 долларов, и, таким образом, отказ от их использования является значительной экономией капитальных затрат.

Что такое пассивный дом? []

Стандарт здания, который действительно энергоэффективный , удобный , доступный и экологичный одновременно. Пассивный дом
— это не торговая марка , а концепция конструкции , которую может применить любой и которая прошла проверку практикой.

Тем не менее, пассивный дом — это больше, чем просто энергосберегающее здание.

  • Здания с пассивным домом позволяют экономить энергию, связанную с отоплением и охлаждением, до 90% по сравнению с обычным фондом зданий и более 75% по сравнению со средними новостройками. Что касается мазута, то в зданиях пассивных домов используется менее 1,5 литров жилой площади на квадратный метр в год, что намного меньше, чем в типичных зданиях с низким энергопотреблением. Аналогичная экономия энергии была продемонстрирована в теплом климате, где зданиям требуется больше энергии для охлаждения, чем для отопления.

  • Соответствующие окна с хорошей изоляцией и оболочка здания, состоящая из хорошо изолированных внешних стен, крыши и плиты перекрытия, сохраняют тепло в доме зимой и защищают его летом.

  • Система вентиляции постоянно подает свежий воздух, обеспечивая превосходное качество воздуха, не вызывая неприятных сквозняков. Это, например, гарантия низкого уровня радона и улучшение состояния здоровья. Высокоэффективный блок рекуперации тепла позволяет повторно использовать тепло, содержащееся в отработанном воздухе.


Значительная экономия энергии в зданиях пассивных домов достигается за счет использования особенно энергоэффективных строительных компонентов и качественной системы вентиляции: абсолютно не снижает комфорта ; вместо этого значительно повышается уровень комфорта (см. Комфорт).

Здания пассивного дома экономят энергию и сокращают выбросы парниковых газов — не просто немного, а очень много. И эта экономия существует не только на бумаге, но и в реальной жизни — пассивные дома приносят прибыль.На этой диаграмме показаны значения потребления, измеренные в домах с низким энергопотреблением и в усадьбах пассивных домов.
Стандарт пассивного дома — это стандарт устойчивого строительства, и резолюция Европейского парламента от 31 января 2008 года призывает к его внедрению всеми странами-членами к 2021 году. 17 ноября 2009 года Европейский парламент и Совет установили 2020 год в качестве крайнего срока для всех. новые здания должны быть зданиями с почти нулевым потреблением энергии.
Измерение потребления тепла в 4-х жилых массивах: в одном микрорайоне (слева) и в трех микрорайонах с пассивным домом.Примечание: здесь нет «разницы в производительности».

В пассивном доме есть все

Комфорт

Стандарт пассивного дома предлагает новый уровень качества, сочетающий максимальный уровень комфорта как в холодные, так и в теплые месяцы с разумными затратами на строительство — что неоднократно подтверждается жителями пассивного дома.

Качество

Здания пассивного дома хвалят за свою эффективность благодаря высокому уровню изоляции и герметичности конструкции.Другой важный принцип — «конструкция без тепловых мостов»: изоляция применяется без «слабых мест» по всему зданию, чтобы исключить холодные углы, а также чрезмерные тепловые потери. Этот метод является еще одним важным принципом, обеспечивающим высокий уровень качества и комфорта в зданиях пассивного дома, предотвращая при этом повреждения из-за накопления влаги.

Экология / устойчивость

Возможно, вы были удивлены, не обнаружив экологических аспектов, упомянутых в самом начале этой статьи.Здания пассивного дома экологически чисты по определению: они используют чрезвычайно мало первичной энергии, оставляя достаточно энергоресурсов для всех будущих поколений, не нанося никакого ущерба окружающей среде. Дополнительная энергия, необходимая для их строительства (воплощенная энергия), довольно незначительна по сравнению с энергией, которую они экономят позже. Это кажется настолько очевидным, что нет необходимости в дополнительных иллюстрациях. Тем не менее, стоит упомянуть, что стандарт пассивного дома обеспечивает такой уровень устойчивости для всех, кто хочет построить новое здание или отремонтировать старое по доступной цене — вклад в защиту окружающей среды.Имейте в виду, что все принципы опубликованы, а инструменты проектирования доступны для всех архитекторов.

Доступность

Являются ли здания пассивного дома хорошей инвестицией? Здания пассивного дома не только экономят деньги в долгосрочной перспективе, но и являются на удивление доступными с самого начала. Инвестиции в строительные компоненты более высокого качества, требуемые Стандартом пассивного дома, смягчаются отказом от дорогостоящих систем отопления и охлаждения. Дополнительная финансовая поддержка, которая становится все более доступной во многих странах, делает строительство пассивного дома еще более возможным.Узнайте больше о пассивных домах — доступность.

Результаты измерений

Измерения, проведенные в 114 квартирах пассивного дома, которые были частью проекта CEPHEUS, показали среднюю экономию ок. 90%; с тех пор мониторинг многих реализованных пассивных домов дал убедительные результаты. Другими словами, пассивный дом — это «дом с коэффициентом 10», который использует только одну десятую энергии, потребляемой средними домами. Нажмите здесь, чтобы узнать о количестве первичной энергии , в которое это переводится.Концепция пассивного дома дает реальную экономию, нет разницы в производительности.

Универсальность

Спроектировать Пассивный дом может любой грамотный архитектор. Комбинируя индивидуальные меры, любое новое здание в любой точке мира может быть спроектировано в соответствии со стандартом пассивного дома. Универсальный стандарт пассивного дома также все чаще используется для нежилых зданий, таких как административные здания и школы. Обучение проектированию зданий пассивного дома доступно на глобальном уровне с помощью множества различных профессиональных тренеров.

Модернизация

Практический опыт пассивных домов — вы должны увидеть, чтобы поверить в это

Дни открытых дверей Международного пассивного дома проходят один раз в год. На этом мероприятии сотни жителей пассивного дома открывают свои двери для всех, кто хочет получить практический опыт жизни в пассивном доме. Международные дни пассивного дома проводят Международная ассоциация пассивных домов (iPHA) и ее филиал в Германии IG Passivhaus.

А вот как это работает

⇒ Эффективность повышает комфорт

Пассивный дом — это ведущий мировой стандарт в области энергоэффективного строительства: пассивный дом требует всего 10 процентов энергии, потребляемой типичными зданиями в Центральной Европе, что означает экономию энергии до 90 процентов.Владельцев пассивных домов почти не волнует рост цен на энергоносители.

  • Пассивным домам требуется менее 15 кВтч / (м² в год) для отопления или охлаждения (относительно жилой площади)

Пассивный дом — это концепция устойчивого строительства, которая предусматривает строительство недорогих, высококачественных зданий, а также комфортные и здоровые условия жизни. И его принципы довольно легко понять:

  • Поскольку новые здания становятся все более герметичными, одной вентиляции через стыки и трещины недостаточно для обеспечения свежего воздуха в помещении.Открытие окон в соответствии с рекомендациями тоже не поможет. Свежий воздух — это не просто вопрос комфорта, но и необходимость для здорового образа жизни. Качество воздуха в помещении (IAQ) является основной целью производительности. Поэтому системы вентиляции являются ключевой технологией для всех будущих жилых домов и переоборудованных зданий.
  • Несмотря на то, что системы вентиляции требуют дополнительных инвестиций для начала, они в конечном итоге позволят значительно сэкономить на затратах на электроэнергию при условии, что они являются высокоэффективными системами.Качественные системы вентиляции пассивного дома позволят снизить эксплуатационные расходы любого здания.

  • Вот где проявляется концепция пассивного дома: поскольку в здание все равно необходимо подавать большое количество свежего наружного воздуха, почему бы не использовать этот воздух для отопления? — Без лишнего воздуха, без рециркуляции воздуха, без неудобного шума и сквозняков? Таким образом, система вентиляции окупается вдвое.
  • Эта концепция «подогрева приточного воздуха» работает только в зданиях с надлежащей изоляцией, то есть в пассивных домах.Экспертные термины: нагрузка на теплопередачу и инфильтрацию должна быть менее 10 Вт / м², чтобы обеспечить необходимое тепло приточным воздухом.

Пассивный дом — ведущая концепция для
Изоляция
Конструкция без тепловых мостов
Герметичная конструкция
Вентиляция с рекуперацией тепла
Окна с высокой изоляцией
Инновационные строительные услуги

Энергетический баланс составлен, чтобы убедиться, что все эти детали отлично согласованы.Этот баланс устанавливается с помощью пакета планирования пассивного дома (PHPP).

Примеры существующих пассивных домов и их жителей подтверждают: концепция пассивного дома работает!

В чем «секрет» пассивного дома?



1) Концепция пассивного дома работает не только на бумаге — примеры построенных пассивных домов по всему миру доказывают, что она работает и в реальных зданиях. См. Также: База данных пассивного дома.

2) Концепция пассивного дома доказала свою эффективность в реальной жизни: пассивный дом — результаты измерений.
Несколько тысяч жилых домов в пассивных домах прошли мониторинг на предмет качества воздуха, теплового комфорта, энергопотребления и строительства, а также эксплуатационных расходов. Эти результаты опубликованы. Результаты показывают, что концепция полностью оправдывает свои обещания: повышенный уровень комфорта в сочетании с чрезвычайно низким энергопотреблением — стабильно низким.

3) Пассивные дома доступны по цене .
Специалисты в области строительства из нескольких стран с различными климатическими условиями и строительными традициями показали: Стандарт пассивного дома можно разработать на основе имеющегося опыта и знаний в строительном секторе.Все, что для этого требуется, это: конкретные ноу-хау и передовые методы строительства компонентов (например, окна, блоки рекуперации тепла). Passipedia — это база данных, позволяющая опровергнуть это развитие.

4) Пассивные дома предлагают максимальный уровень комфорта .
В течение примерно 40 лет значение высшего термического комфорта было прочно установлено на научном уровне: это была публикация Оле Фангера в 1972 году: «Тепловой комфорт», результаты которой легли в основу современных международных стандартов теплового комфорта, таких как ISO 7730 .Концепция пассивного дома основана на тщательном анализе того, как достичь высочайшего уровня комфорта с использованием в основном пассивных компонентов в различных условиях окружающей среды.

5) Пассивные дома устойчивые .

6) Пассивные дома в основном приносят пользу региональным производителям — приглашаются все желающие. Продукция
для пассивных домов — это лучшая продукция во всем мире: минимальный коэффициент теплопроводности, превосходные энергоэффективность окон, максимальная степень рекуперации тепла.Эти продукты в основном производятся малыми и средними предприятиями на местном и региональном уровне. Этого достаточно для пассивных компонентов, потому что ресурсы доступны где угодно. Изоляционные материалы, например может быть произведен из множества самых разных ресурсов — главным материалом всегда является воздух, содержащийся в небольших помещениях и движущийся очень медленно. Конструкционным материалом может быть шерсть, солома, древесные волокна, бумага, минеральная вата, несколько видов пластмасс, вспененный силикат кальция, вспененное стекло … Это открытая разработка, и каждый приглашается внести свой вклад.

См. Также

Энергопотребление в домашних хозяйствах

Персональное интервью с использованием компьютера (CAPI) и подробный учет за период в 14 дней. Данные с электростанций собираются в вопросниках по почте или в электронном виде в таблицах Excel. Обследование потребительских расходов проводится один раз в год, а анкета по энергетическому и отопительному оборудованию добавляется только в том случае, если будет проведено отдельное обследование энергопотребления домашних хозяйств.Мы не измеряли, сколько времени требуется, чтобы ответить на дополнительные вопросы об энергии, или сколько времени требуется электростанциям, чтобы заполнить данные о продажах (в кВтч) электроэнергии для домашних хозяйств. Бремя реагирования для отдельных электростанций зависит от того, по скольким домохозяйствам они должны предоставить информацию. Как правило, нагрузка возрастает для крупных электростанций с большим количеством абонентов.

Пересмотр и контроль данных из дополнительной анкеты по энергии осуществляется в программах обработки данных.Обработка данных и расчеты выполняются в SAS, программном обеспечении, специально разработанном для подготовки статистики. В программе есть несколько автоматических элементов управления, позволяющих выявлять экстремальные цифры. Некоторые очевидные ошибки исправляются в программе автоматически, а другие требуют специального лечения. Если данных об энергии для конкретного домохозяйства недостаточно для расчета потребления энергии, домохозяйство исключается из расчетов энергии.

См. Также обзор потребительских расходов «О статистике»: http: // www.ssb.no/english/subjects/05/02/fbu_en/

В 2004 году 92 процента респондентов дали Статистическому управлению Норвегии разрешение на сбор данных об их потреблении электроэнергии на электростанции. Для обследования 2004 года Статистическое управление Норвегии собирало данные о потреблении электроэнергии у поставщика энергосистемы, а информацию о типе контракта на электроэнергию собирало у поставщика электроэнергии. Информация о типе контракта на электроэнергию собирается только для исследовательских целей, например, об эластичности цены на электроэнергию.Данные с электростанций собираются в соответствии с Законом о статистике, поэтому количество откликов очень велико. Однако в некоторых случаях электростанция не может найти домохозяйство в своем реестре, например, потому что имя абонента неверно или вопросы отправлены не на ту электростанцию. В результате мы не получаем данные по всем домохозяйствам, которые разрешили StatistiCS Norway собирать данные со своих предприятий.

В 2004 году потребление электроэнергии основано на информации от электростанций, охватывающих 90% домохозяйств в выборке.Однако по разным причинам некоторые заводы обеспечивали потребление только часть времени в году, например, в течение десяти месяцев. В таких случаях потребление преобразуется в годовое потребление на основе профиля, который показывает процентное распределение среднего потребления электроэнергии по месяцам. Для 81% домохозяйств потребление электроэнергии, обеспечиваемой станцией, покрыло весь год (за 2004 год).

На 2006 год около 90 процентов домашних хозяйств дали Статистическому управлению Норвегии разрешение на сбор электроэнергии, потребляемой их электростанциями.Мы получили данные от электростанции по большинству этих домохозяйств. Однако и для 2006 года нам пришлось внести некоторые корректировки в эти данные в тех случаях, когда электростанция предоставила данные за другой период, кроме календарного 2006 года. В случаях, когда данные по электростанции полностью отсутствовали, расходы на электроэнергию, указанные домохозяйства, используются как источник потребления электроэнергии

В 2009 году 1000 домашних хозяйств, что соответствует 88 процентам домашних хозяйств, разрешили Статистическому управлению Норвегии получать электроэнергию, потребляемую их электростанциями.Для остальных домохозяйств и тех, где мы по другим причинам не получили информацию от электростанции, мы использовали данные о расходах домохозяйств на электроэнергию, если это казалось разумным.

Обзор потребительских расходов содержит информацию о расходах домашних хозяйств и спросе (в тоннах или м 3) на дрова, мазут и керосин за последние 12 месяцев для жилых домов и коттеджей / дач. Мы спрашиваем только о расходах на электроэнергию, а не о количестве в кВтч.Для домохозяйств, для которых отсутствуют данные о потреблении электроэнергии на электростанции, потребление электроэнергии рассчитывается на основе расходов домохозяйств на электроэнергию за последние 12 месяцев. Собственная отчетность о расходах домохозяйства менее надежна, чем данные электростанции. В случаях, когда эта цифра кажется неправильной, а другая информация о потреблении энергии домохозяйством отсутствует, домохозяйство исключается из расчетов энергии. Поскольку опросы домохозяйств проводятся в течение всего года, потребление относится к частям двух календарных лет (частично 2008 г. и частично 2009 г. для обследования 2009 г.).Это также относится к потреблению топливной древесины, масла и керосина, которое рассчитывается на основе покупок этих источников энергии в физических или денежных единицах за последние 12 месяцев.

В случаях, когда потребление рассчитывается на основе расходов, расходы делятся на среднюю цену на источник энергии за соответствующий период (средняя цена за 2008-2009 годы для исследования 2009 года).

При обследовании потребительских расходов собираются данные о расходах на источники энергии для жилых домов и коттеджей / дач.Потребление в коттеджах / дачных домах собирается в дополнительной анкете по энергии, а затем вычитается из потребления энергии, так как обследование включает потребление энергии только в постоянных домах.

Статистика комбинаций отопительного оборудования рассчитывается на основе информации, собранной в дополнительной анкете по энергии. Для некоторых домохозяйств данные о потреблении энергии и отопительном оборудовании не соответствуют друг другу.Например, некоторые домохозяйства сообщают о потреблении дров, но не дровяной печи. В таких случаях мы предположили, что домохозяйство забыло сообщить обо всех типах отопительного оборудования, и поэтому соответствующим образом скорректировали отопительное оборудование.

Потребление природного газа

Приборы и приблизительное потребление природного газа:

910 — 60 300 910 — 60 300 910 — 60 300 .40 0,237543 9104
Тип потребителя Природный газ
Потребление
Тепло
Рассеиваемое
(футов 9129 912 930 / ч) ( 10 -6 м 3 / с) (литры / с) (БТЕ / час) (кВт)
1043 кипячение противень 45 350 0.35 44000 13
Котел на 20 галлонов 60 475 0,48 61000 18
Котел на 30 галлонов 6001044 75 75 75 22
Кастрюля на 40 галлонов 90 700 0,70 88000 26
4 фута горячий шкаф 485 910.38 48000 14
Горячий шкаф 6 футов 54 425 0,43 54000 16
Паровая печь 910 — 60 300 910 0,40 37000 — 51000 11-15
Паровой духовой шкаф, двойной 100 800 0,80 100000 30
Малый бройлер
Большой бройлер 61000 18
Котел и жаровня, вместе 68000 20
504 51000 15
Обжарочный аппарат для пончиков 68000 20
Двойная печь 400 3200 30 240 0,24 30000 9
Плита газовая 75 600 0.60 68000 20
Горячий шкаф 17 140 0,14 17000 5
Сушилка для белья — бытовая 44 9104 Сушильный шкаф 5 40 0,04 5100 1,5
Газовый утюг 5 40 0.04 5100 1,5
Стиральная машина 20 150 0,15 20000 6
Мойка котла 30-43 0,40 30-43 0,40 27000 — 51000 8-15
Печь 120000
Газовый холодильник 80000
Гриль-барбекю — бытовая 51000 15
01044 Горелка Бунзена малая 3104302 3500 1
Горелка Бунзена большая 10 80 0,08 10000 3
Кофеварка 3 горелка Клеевой котел 10 80 0,08 10000 3
Газовый двигатель на л.с. 10000 3
Кузница 15 115 0.12 14000 4
Сердце пайки 30 230 0,23 30000 9
Накопительный водонагреватель, 30-40 галлонов литров 35000
Накопительный водонагреватель, 50 галлонов (115 — 190 литров) 50000
70000

Белая термопара Брэдфорда

Shield guardian 5e

На основе разговора между Экелсом и Трэвисом, что автор предсказывает, что произойдет

так называемый «комплект», который включал термопару, регулирующий клапан и компьютер , и линии, идущие от регулирующего клапана для пилота и горелки.Не включил штуковину пластины горелки. Служба поддержки в Bradford White сказала, что, вероятно, проблема была в регулирующем клапане. Более того, работник сантехнического отдела сказал, что большинство людей … Ограниченная гарантия Брэдфорда Уайта распространяется как на облицованный стеклом бак, так и на комплектующие на утечки или другие неисправности, вызванные дефектами материалов и / или изготовления. Он распространяется на первый … Склад запчастей для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха №1 Источник нагревательных деталей в США и Канаде … Star Mfg. Star Mfg Oem 2j-y3784 / 2jy3784 / Y3784, пилот 12 Термопара 1/4 куб.$ 347,15

Hlg 600h 54b Схема электрических соединений

Водонагреватели Reliance на природном газе и жидком пропане. Выберите из полной линейки моделей, работающих на природном газе и жидком пропане. У нас есть самые современные, инновационные модели водонагревателей практически для любого дома! Любые действия, которые вы предпринимаете в отношении информации на каналах Bradford White Water Heaters YouTube или Vimeo, строго на ваш страх и риск. Bradford White Water Heaters может в любое время и по своему усмотрению изменить или заменить информацию, доступную на YouTube-канале Bradford White Water Heaters и в содержащихся на нем видео.Водонагреватели Bradford White сделаны из лучших доступных компонентов. Как и вся бытовая техника, водонагреватели со временем изнашиваются. Однако можно продлить срок службы водонагревателя, следуя инструкциям по надлежащему уходу, прилагаемым к ним. Вы можете обнаружить, что некоторые детали изнашиваются раньше, чем сам бак. Установка / ремонт водонагревателя в Джонсон-Сити, TN

3ds черный экран смерти cfw

19 августа 2010 г. · У меня есть водонагреватель Bradford White Defender.Пилот периодически гаснет. Заменили термопару, почистили экран и все отрегулировали, но он все равно гаснет, иногда горит день или два, но в большинстве случаев гаснет в течение получаса или около того.

Colt le6920 значение magpul

24-дюймовая термопара Bradford White® — Mfg # 402636. Предлагаемое содержание сайта и меню истории поиска Белый LB 120-07549 White-Rodgers 767A-301 767A-303 767A-306 767A-311 767A-350 767A-353 767A-354 767A-357 767A-361 767A-364 767A-366 767A- 370 767A-371 767A-372 767A-373 767A-376 767A-377 767A-382 Williamson 9050 York 025-27766-000 025-27774-000 025-29043-000 025-29050-000 Универсальный запальник с горячей поверхностью 120 В с 6 индивидуальных…

Перевернутые вилки Kdx

Один из крупнейших в мире видеосайтов, предлагающий лучшие видеоролики, смешные фильмы и клипы. Найдите много отличных новых и подержанных опций и получите лучшие предложения для White Rodgers H06E-530, 30-дюймовая спиральная термопара по лучшим онлайн-ценам на eBay! Бесплатная доставка для многих продуктов!

Malaya wa dar

white rogers 52530838000 vr8345m4302 52537064000 52537065000 vr8300m4406 52537066000 52537068000 vs820m1309 0002-42-013 vs820m1309 0002-42-016 vr8300m4406 0002-42-098 vr8245m2530 0002-42-100 vr8300m4406 0002-42-174 vr834-4

01 002-42-174 vr834-4

01 007-007007004201 00003 vr8345m4302 00-497271-00004 vr8345m4302 00-497271… Star Mfg Oem 2j-y3784 / 2jy3784 / Y3784, Pilot 12 Термопара 1/4 Cct Star Mfg / 12 / Pilot Oem Mfg 2jy3784 1/4 2j-y3784 Термопара Cct Y3784, Star 1/4 12 2j-y3784 Mfg Star Y3784 , Пилот термопары / / 2jy3784 Oem Cct Star Mfg. $ 347,15 Возврат без проблем. До 60 дней на возврат товара * 877.482.2236. Пн-Пт 9 утра. — 18:00. CST. Безопасный способ оплаты. Безопасный платеж

Hot Wheels games

25 сентября 2012 г. · Bradford White M-2-TW-65T6FBN 65 галлонов — 70 000 БТЕ Система безопасности Defender TTW2 Power Vent Energy Saver Жилой водонагреватель (природный газ)… 12 августа 2009 г. · Электрический Брэдфорд Уайт на 80 галлонов, какого размера проводка и прерыватель? Я собираюсь установить электрический водонагреватель Bradford White на 80 галлонов, ищу выключатель какого размера использовать. Думаю, это 2-х полюсный 20А ??? но мне нужно подтверждение.

Шифрование Snapraid

Найдите запасные части для термопары Honeywell 24 88748-24 OEM в Гарантированных запасных частях с быстрой доставкой для всех заказов на складе … Bradford White. Гигант. GSW. Джон Вуд …

Колеса солнечного трамвая Майами

Тестирование времени отклика термопар на месте.Система астрофизических данных НАСА (ADS) Hashemian, H.M .; Петерсен, К. М .; Hashemian, M .; Беверли, Д. Д .; Миллер, Л. Ф …

Хинди приложение телесериалов для Android

Брэдфорд Уайт 239-82033-00 Верхний датчик температуры. $ 84.44 $ 64.95 Распродажа. Добавить в корзину. Быстрый просмотр. Bradford White 233-41323-02 Pilot Assy / Lp / 42 «/ All Commercial …

Ответы на тесты по физике, глава 13, силы в жидкостях

Подробности. Bradford White 233-46501-15 — THERMOCOUPLE-15″ (SVC) Для следующих моделей Bradfordwhite: • M1XR403S * F (BN, CX, SX) • M430T * F (BN, CX, SX) • M440T * F (BN, CX, SX) • MI303T * F (BN, CX, SX) • MI30S * F (BN, CX, SX) Свяжитесь с нами, чтобы получить предложение с лучшими ценами и сроками поставки для Bradford White Branded 671632601202 BW MII120R6DS (номер модели UPRIGHT 450LTR.Мы можем предложить 671632601202 BW MII120R6DS конкурентоспособную цену и время доставки с широкой дистрибьюторской сетью на рынке США.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *