Расход газа на отопление дома 100 м2 из газгольдера: Расход сжиженного газа на отопление при автономной газификации дома.

Автономная газификация — расход сжиженного газа на отопление дома

В Интернете приведено множество формул, по которым можно изначально провести расчеты расходования газа, однако специалисты утверждают, что в результате получится усредненный показатель, имеющий погрешности в ту или иную сторону.

Что влияет на расход газа газгольдером?

В зависимости от климатических условий конкретной местности, поры года расход газа при автономной газификации может варьироваться в достаточно существенном диапазоне. В первую очередь, это определяется зеркалом испарения, которое возникает в газгольдере. Вследствие этого выбор данного оборудования лучше всего доверить специалистам, т.к. в иных случаях оптимально использовать резервуар вертикального исполнения в отличие от горизонтального и наоборот. Также этот параметр можно регулировать, отдавая предпочтение подземной установке емкости газгольдера, что предохраняет его от воздействия температурных режимов внешней среды. Но в некоторых случаях рекомендуется наземная установка для обеспечения большей производительности системы автономной газификации.

Также важными факторами, влияющими на расход газа, являются:

• качественность утепления внешних стен, фундамента и крыши дома, что определяет объем теплопотерь здания;
• роза ветров в конкретной местности;
• установленный температурный режим;
• площадь здания, количество окон и дверей;
• количество человек, проживающих в доме;
• технические особенности котла;
• постоянный или периодический режим проживания;
• использование дополнительного и вспомогательного оборудования.

На сколько хватает заправки автономной газификации?

Наша компания произвела собственные расчеты, основываясь на практических наблюдениях, согласно которым на 1 м² площади при постоянном проживании в среднем за год расходуется 20–30 л газа ежедневно.

То есть одной заправки газгольдера, объем резервуара которого составляет 4800 литров хватит на 160-240 дней. Как правило, владельцы заказывают очередную заправку перед началом отопительного сезона, т. к. в летний период расход существенно снижается.

Расход газа газгольдером в зависимости от площади дома

Опять же мы проводили наблюдения в жилых домах, где наши специалисты выполнил работу по созданию автономного газоснабжения. Поэтому следует учитывать не только основной набор оборудования, но и дополнительные модули, такие как теплый пол, количество радиаторных точек и т.д.

* В таблице приведены усредненные данные в отопительный период.

Также Вы можете ознакомиться с информацией по теме:

Оборудование для автономного газоснабжения:

Готовые решения автономной газификации:

Статьи по теме:

Остались вопросы? Мы поможем Вам сделать правильный выбор!

какой средний показатель для природного и сжиженного пропана на 100м2

Когда дом обогревается посредством природного газа, каждый жилец экономит значительную часть материальных ресурсов.

Это связано с тем, что сырье имеет высокий КПД, а цена на газ относительно низкая.

Чтобы сэкономить максимальное количество денежных средств, важно знать, каким образом правильно рассчитывается расход газа.

Какой средний расход газа на отопление дома 100 м2 из газгольдера?

Чем больше площадь, требуемая для обогрева, тем выше затраты природного газа. Для правильного расчёта, система отопления частного дома должна быть оптимизирована.

Кроме площади, не менее важный критерий — мощность. С наступлением максимально низкой температуры, этот параметр определяется в течение 5 дней.

Формула расчета расхода природного газа

Значение энергии может изменяться в пределах широкого диапазона.

1. Чтобы правильно рассчитать расход газа, то можно использовать средний показатель за час в 50 Вт/м². Следовательно, для помещения общей площадью в 100м² понадобится расход в 5000 Вт.
2. Для правильных подсчётов расхода газа допустимо использовать следующую формулу R=V/(qH*K). V — предварительно заданная мощность, К — КПД, которое даёт котёл, qH — минимальный порог сгорания, R — объём газа (в м³) за час.
3. Таким образом, за час параметр расхода будет следующим: 5/(10*0,9)=0,55м³.
4. При необходимости посчитать расход за неделю, для начала понадобится вычислить показатель расхода за сутки: 0,55*24=13,2м³. Теперь можно переходить к вычету недельного показателя: 13,2*7=92,4м³.

Чтобы перевести этот показатель в денежное значение, умножается цена за 1кВт/ч и показатель потребления за сезон. Однако его длительность в различных регионах страны варьируется, поэтому рекомендуется в качестве усреднённого показателя использовать период в 7 месяцев.

Снижение расхода сжиженного пропана

Чтобы снизить потребление газа для отопления, важны следующие моменты:

• Утепление дома. Как правило, это актуально для частных домов с отдельным котлом.

Утеплителем лучше использовать минеральную вату либо пенопласт (в среднем толщина материала не должна превышать 10 см).

Процесс рекомендуется начинать с внешней стороны, чтобы внутри не сократилось свободное пространство. Порядка 20% всего тепла уходит через подвальное помещение и чердак.

Внимание! Этот способ требует больших материальных затрат, но в будущем максимально быстро окупится посредством экономии на оплате счетов.

• Смена окон из металлопластика на деревянные рамы с двойными стеклопакетами. Придётся вставить новые двери либо тщательно заделать подручным материалом все имеющиеся щели. Как альтернатива используется герметик, поролон или вата.
• Правильное проветривание. Когда открывается только форточка, нарушается циркуляция воздуха: тепло медленно покидает дом, но свежий воздух не поступает. Чтобы не увеличивать траты, достаточно полностью открыть окна на пару минут.
• Использование камина или печки. Таким образом, не используется отопление посредством природного газа или сжиженного пропана из газгольдера, а поддерживается температура в естественных условиях. Однако такой вариант зачастую подходит при плюсовой температуре — в осенний или весенний период. Как правило, в это время теряется всякая выгода использовать природный газ.

Фото 1. Печь в помещении, работающая на дровах, может существенно сэкономить расход газа.

• В некоторых домах специальный котёл или бойлер размещают в отдельных помещениях. В таком случае обязательно изолируется это пространство с помощью специальных материалов или фольги из алюминия.

Важно! Рекомендуется утеплить трубы, проложенные от котла.

• Установка дополнительного ПО. Когда в доме на протяжении дня не остаётся жильцов, то разумно будет установить программатор. С его помощью автоматически устанавливается таймер, через какое время котёл отключится.

Справка! Один из инновационных вариантов — установка альтернативных систем, работающих на ветровой силе. Самый распространённый вариант — гелиосистема. Эффективность повышается, если одновременно использовать сразу несколько вариаций.

Полезное видео

Из видео можно узнать девять полезных советов, которые помогут снизить расходы на отопление.

Заключение

В зависимости от материальных возможностей, каждый жилец частного дома подбирает оптимальный вариант по снижению затрат на отопление природным газом. Разумеется, некоторые требуют внушительных денежных средств, но подобные меры, как утепление стен или смена окон и дверей поможет сохранять тепло на протяжении многих лет.

Расход газа на отопление дома 70, 100, 150 и 200 м2: среднее потребление

Когда требуется рассчитать расход сжиженного газа на отопление дома 100м2, то можно сделать это самостоятельно. Для проведения расчетов потребуется некоторое время и выполнение ряда несложных манипуляций.

Владельцу жилья, нужно в течение года снимать показания газового счетчика в начале и в конце месяца, а потом произвести несложные арифметические вычисления. Такой порядок подходит для жилого помещения, где уже установлено оборудование, а вот как рассчитать расход газа на отопление жилого дома в 100 м2, читатели смогут узнать из представленного материала.

Содержание статьи:

Виды газового подключения — от чего зависит стоимость и качество обогрева

Многие потребители начинают задумываться о том, какое количество «голубого» топлива было израсходовано лишь после получения значительного счета за потребленное тепло. Если сумма существенная, то домовладелец начинает прикидывать, как бы поменьше расходовать газ.

Существуют разные методы, позволяющие определить, каким будет расход газового котла на обогрев частного жилища. Здесь важно учесть один момент — газ может поступать в жилье разными способами:

• магистральный газ. Состав очищается от метана, но в него добавляется отдушка, которая позволяет определить утечку. Смесь поступает по газотранспортным системам до потребителей;
• сжиженный газ. Пропан смешивается с бутаном и поступает в газгольдер. В дальнейшем, обеспечивается автономное поступление газа в жилое помещение. Перед подачей состава, жидкость переходит в газообразное состояние и давление в емкости повышается. В качестве аналога газгольдера используются привычные красные баллоны.

Обратите внимание! Каждый вариант имеет свои преимущества. Газгольдер дает полную автономность, но он очень дорогостоящий в обслуживании. Магистральный газ более дешевый, но и качество у него похуже.

Из-за чего повышается расход газа при отоплении жилья?

Прежде чем приступить к расчетам и определить, сколько газа потребляет газовый котел в месяц, необходимо знать, какие факторы могут повлиять на итоговый показатель:

1. Климатические особенности территории. Все расчеты необходимо выполнять с учетом наиболее низких температурных показателей, характерных для данных геокординат.
2. Площадь здания, этажность и высота помещения, которое необходимо обогреть.
3. Вид постройки, и из какого материала она изготовлена — дерево, камень, кирпич или другие виды.
4. Тип профиля на окнах, наличие стеклопакетов. Как устроена вентиляционная система.
5. Мощность в пределах значений отопительного оборудования.
6. Год постройки здания и расположение радиаторов отопления.

Все эти факторы важно учитывать при расчете количества литров газа, которое может потребить помещение в 100 кв.м в среднем, за сутки.

Как рассчитать расход магистрального газа при отоплении жилья?

Стандартные расчеты выполняются на основании действующей формулы. Формула для каждого случая общая — А = Q / q * ɳ, где:

• Q — мощность котла, которая требуется для обогрева определенной территории. Чтобы рассчитать этот показатель, потребуется количество кв. метров в жилище умножить на базовое значение;
• q — это марка газа и его удельная теплота. Например, газ G 20 имеет характеристику в 9,45 кВт;
• ɳ — КПД котла, выраженного в отношении к единице. Если КПД равен 95%, значит, описываемый показатель равен 0,95.

Теперь осталось использовать данную формулу, чтобы произвести расчеты для помещений разной площадью.

Чтобы читатели могли получить более наглядное представление о проведении специальных расчетов, составим таблицу. Для каждого примера возьмем потребление газа двухконтурным котлом на 24 Квт и марку газа G 20. КПД агрегата будет равно 95% (0,95), а базовое значение для определения Q составит 50. Принимая во внимание все показатели, произведем расчеты для помещений разной площади.

Подводя небольшие итоги можно сделать выводы, что чем больше жилье, тем больше будет уходить газовой смеси на его отопление в час, в месяц и в год.

Дополнительная информация! Чем меньше будет КПД отопительного котла, тем больше станет расход газовой смеси при магистральной подаче.

Как рассчитать расход сжиженного газа

Для выполнения расчетов здесь используется та же формула, но с небольшой разницей в начальных показателях. Дело в том, что плотность смеси из пропана и бутана равна 5,24 (в то время, как у газа, подающегося по магистрали 9,45).

Чтобы выполнить расчет потребуется использовать стандартную формулу, но с другими значениями. Данные представим в таблице.

Важно! Учитывая, что емкость одного баллона с газом составляет приблизительно 42 литра, можно сказать, что на среднюю площадь в 100 кв. метров потребуется чуть больше одного баллона для обогрева помещения в течение двух суток.

Способы сокращения расхода

Сумма, которая может накопиться к уплате за отопление, напрямую зависит от того, сколько стоит кубометр газа в конкретном регионе. Для определения объема затрат на весь отопительный сезон или конкретно на месяц, достаточно взять расценки за кубический метр газовой смеси в текущем регионе и умножить на предполагаемый объем потребления топлива.

С точки зрения стоимости, магистральный газ намного дешевле, чем в баллонах, поскольку он поставляется в жилища с минимальными расходами.

Чтобы сэкономить и уменьшить расходы на автономное отопление, придется обратиться к энергосберегающим технологиям и сделать некоторые переустройства в жилище, а именно:

1. Необходимо тщательно утеплить стены, здания, крыши, пол и все остальные части строения, где может проникать холод.
2. Заменить стеклопакеты на энергосберегающие, а профиль на непромерзаемый.
3. Лучше установить котел с максимальным коэффициентом полезного действия.
4. Пересмотреть устройство системы вентиляции и продумать установку кондиционера. Известно, что даже одна открытая форточка может забрать большое количество тепла.
5. По возможности обустроить теплый пол, особенно, в таких помещениях, как прихожая и холл.
6. Установить электронные датчики на радиаторы для последующей блокировки установленной температуры.

Совет! Для оптимизации расходования газа, можно подключить систему «умный дом», которая позволит сократить расход топлива на 25%.

Если все эти рекомендации учесть и выполнить, то в доме будет тепло и уютно, а расходы на обогрев существенно уменьшаться. Предварительные расчеты позволят определить каков расход топлива на помещение конкретной площади и уменьшить затраты без обращения к специалистам.

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 м². 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 газа на отопление дома 100 м²

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

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% от 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:

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% тепла. 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:

• 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 %. 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

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 %, 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

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%, стены 23÷25%, крыша 13%, а окна с некачественными рамами – даже до 30÷35% выработанного 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% тепла. 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.

Цены на утеплитель из пенополистирола

утеплитель пенополистирол

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

Цены на конвекторы

конвекторы

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. Геотермальный тепловой насос изучайте по ссылке.

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

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:

Подставляем значения:

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.

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.

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 50^оС, что на 40^оС 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

Какой расход газа на отопление дома 100м2

В статье подробно рассказано, сколько природного газа уходит на отопление дома 100м²,расход сжиженного газа на отопление дома 150м², 200м². Узнаете расчет потребления газа на отопление частного дома и расчет расхода газа на отопление дома калькулятор.

В нашей могучей стране, с ее несколькими климатическими поясами вывести универсальную формулу практически невозможно.

Поэтому мы рискнули просчитать средний расход газа на отопление стандартного дома в 100м².

Читайте также:

• Прежде всего, следует отметить, что в стандартном доме высота потолков не превышает 3м, чаще всего 2,7 – 2,8м. При таких исходных данных считается, что на отопление 10м² в среднем должен уходить 1кВт энергии. Путем несложных вычислений узнаем, что мощность котла должна составлять не менее 10кВт.
• Если исходить из того, что оборудование будет работать беспрерывно весь месяц, на полной проектной мощности, то 10кВт нужно умножить на количество часов в месяце. В результате выходит конечная цифра 7200кВт. Но из опыта мы знаем, что оборудование далеко не всегда работает на полной стопроцентной мощности, поэтому 7200кВт можно смело разделить пополам, выходит 3600кВ

• Если брать средние данные, то оборудование эксплуатируется порядка 7 месяцев в году. Проводим вычисления и выясняем, что на отопительный сезон будет расходоваться около 25200кВт.
• На выработку котлом каждого кВт тепловой мощности в среднем затрачивается 0,112 м3 газа. Соответственно, за отопительный сезон 25200х0,112= 2822,4 м3/год.

Переводить цифры в денежный эквивалент, в данном случае нет смысла, так как цена по регионам может отличаться.

Расход сжиженного газа на отопление дома 150м

²

Предварительный расчет потребления газа на отопление производится по формуле:

V = Q / (q х КПД / 100).

В ней:

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

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

15 / (8 х 92 / 100) = 2,04 м³/ч.

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

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

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.

Расход сжиженного газа на отопление дома 200м

²

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

Основные расходы энергоносителя в частном доме с газовым котлом приходятся, несомненно, на отопление. На вопросах удержания тепла и следует сконцентрировать внимание в первую очередь.

• Утепление дома. Внешние стены необходимо утеплить при помощи плит из минеральной ваты или пенопласта (чаще всего используются плиты толщиной 5,7 или 10 см). Утеплять лучше с наружной стороны, так не произойдет уменьшения площади комнат. Важно не забывать про такие неотапливаемые помещения, как подвал и чердак, через которые теряется до 20% тепла. Их тоже необходимо утеплить. Конечно, эти работы влекут за собой серьезные единоразовые траты, но за счет уменьшения потребления углеводородов они окупятся через несколько лет.
• Замена окон на энергосберегающие металлопластиковые или деревянные со стеклопакетами, предпочтительно двойными. Двери нужно установить новые или заделать все щели и обить дополнительным слоем теплосберегающего материала. Если нет денег на новые окна, следует максимально герметизировать старые специальными утеплителями или старыми добрыми ватой и поролоном.

• Правильное проветривание. Постоянно чуть приоткрытая форточка выпускает наружу тепло, но впускает внутрь очень мало воздуха, поэтому не обеспечивает нормальный обмен воздуха в комнате. Гораздо эффективнее на несколько минут полностью распахнуть окна. При этом поверхности в доме остыть не успеют и на расход топлива практически не повлияют, а воздух обновится очень существенно.
• Наличие дровяного камина или печи поможет поддерживать комфортную температуру в комнатах без расхода газа. Актуально это в середине осени и весной, когда на улице уже не так холодно, и топить газом становится невыгодно.
• В случае, если отопительный котел, бойлер или расширительный бачок располагаются в отдельном неотапливаемом помещении, необходимо провести их изоляцию при помощи специальных материалов и алюминиевой фольги. Также правильным будет утеплить все трубы, которые отходят от бойлера или котла.
• Установка программатора. Если все жильцы дома на целый день уходят по своим делам (на работу, в школу) можно запрограммировать котел на выключение в течение нескольких часов. Утепленные стены не дадут температуре упасть слишком низко, а за час до возвращения первого члена семьи программатор включит агрегат и быстро наберет потерянные градусы.

Благодарим за информацию сайты: cotlix.com,hitropop.ru,pikucha.ru

Нормальный расход газа на отопление дома 200м2. Расход газа в частном доме

Расчет расхода газа на отопление дома площадью 100 м2 в кубометрах является задачей начальной школы пропорционально. Достаточно знать, сколько топлива нужно для обогрева единицы площади индивидуального дома.

Пригодятся еще два коэффициента тепловой мощности: один для магистрального газа, второй для сжиженной смеси бутана и пропана.

Почему выбирают газ

В прошлом веке дрова были выбраны как экономически выгодный вид топлива.С развитием механики и технологий пальма первенства перешла к каменному углю. Открытие месторождений природного горючего газа давило на уголь, и вредных выбросов в атмосферу стало меньше.

Настала эра развития зеленой энергетики и использования возобновляемых источников энергии в виде солнечной радиации и ветра. Но не везде количества ветреных дней достаточно для выработки и накопления электроэнергии, необходимой для нагрева водогрейного котла. Солнечные панели по-прежнему дороги.Человек придерживается консервативного и недорогого способа обогрева жилища — природного газа.

Сравнить выбросы от сжигания угля и природного газа.

Как видно из таблицы, содержание опасных для здоровья человека веществ в газе ниже, чем в угле.Поэтому для обогрева жилища используется природное голубое топливо.

Общие параметры влияния на объем сожженного топлива

Количество топлива для обогрева жилища учитывается либо в литрах, либо в кубических метрах. — Если газ подается в жилой дом через централизованную систему газоснабжения, то учет ведется в кубометрах.

При подключении дома к автономной системе отопления используется природный сжиженный газ в баллонах, учет ведется в литрах.

При одинаковой площади жилья расход топлива на отопление зависит от нескольких параметров:

• год постройки;
• этажность;
• строительные материалы;
• конструктивные особенности оконных и дверных проемов;
• тип отопительного агрегата.

Стены, крыши, двери и окна являются источниками потерь тепла. Ни один мощный отопительный котел не спасет, если двери и окна не закрываются плотно, если в стыках стен и потолка есть трещины.При установке в доме газового котла необходимо провести мероприятия по восстановлению теплоизоляции.

Расчет количества газа для отопления жилья

Проведем расчет для климатических условий Южного Урала. По правилам интервал обогрева жилья устанавливается с 15 сентября по 15 мая. Рациональность нормы подтверждается тем, что на Урале в первой половине мая больше, а во второй половине сентября — больше. уже идет снег.Продолжительность 242 дня. Начало и окончание нагрева потребитель настроит самостоятельно.

Подача тепла в жилую комнату длится 24 часа. Всего газа нужно сжечь 5808 часов. Это максимальное время, необходимое для работы газового оборудования.

Аксиома тепловых расчетов: для обогрева 10 квадратных метров жилья требуется 1 киловатт энергии. Тогда на рассмотренный в примере дом потребность составит 10 киловатт. Реально эта норма вдвое меньше из-за внезапной ранней и теплой весны, или долгой и жаркой осени, или зимних заморозков не уральских, а крымских похолоданий.Договариваемся, что расход энергии на обогрев сотки жилплощади составит 5 киловатт.

Рассчитайте расход газа в час. Примем:

0,92 — максимальный КПД отопительного агрегата;

H — объем расхода газа на отопление дома 100 м2 в м3;

Т — мощность на обогрев 100 м2, киловатт;

C — низшая теплотворная способность основного топлива 10,175 кВт / м 3.

Тогда H = T / (C * 0,92) = 0,5341 м 3 / ч.

Следовательно, расход газа на отопление дома площадью 100 м2 в кубометрах составит 3102 м 3.

Автономное отопление на сжиженной газовой смеси

Если природный газ не подключен к зданию магистралью, то котел подключается к баллону или газовому баллону со смесью пропан-бутан. Учет сжиженного газа ведется в килограммах. Следовательно, значение «C» из формулы расчета равно 12,8 кВт / кг.

Вес одного литра смеси 0,54 кг. Рассчитайте вес почасового объема смеси.

H = 5 / (12.8 * 0,92) = 0,4246 кг / ч жидкой смеси.

Теперь осталось посчитать отопление дома 100 м2 в литрах.

Объем L = 0,4246 * 5808 = 2466 литров.

Сколько баллонов нужно долить на один отопительный сезон? В один цилиндр умещается 42 литра топлива. Понадобится всего

,

, 2466/42 = 59 цилиндров.

Цена вопроса

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

Смесь сжиженная в баллонах без доставки в зависимости от площади составляет 16.82-19,26 рубля за килограмм.

Монополисты только поднимают цены. Пора снизить нагрузку на кошелек потребителя. Об утеплении окон и дверей говорилось выше. Но разработаны и другие способы. Занятия добавят комфорта жилью и снизят расходы на отопление.

Уменьшение количества топлива для отопления отдельного дома за счет любого из трех мероприятий или всего комплекса:

Современные газовые отопительные котлы работают на обоих видах топлива после настройки горелки мастером газонагревателя. .

Если позволяет бюджет, при использовании сжиженного газа лучше устанавливать не пару отдельных баллонов, а газовые клапаны для групповых установок с автоматическим управлением.

Приведенная в статье формула используется для расчета стоимости газового топлива для дома любой площади. Тщательно примените коэффициенты для основного газа и для сжиженной смеси пропана и бутана.

По совокупности критериев удобства и экономичности, вероятно, никакая другая система не может сравниться с системой водяного отопления, работающей на природном газе.Это обуславливает наибольшую популярность такой схемы — по возможности ее выбирают владельцы загородных домов. А в последнее время владельцы городских квартир все чаще стремятся добиться полной автономии в этом вопросе, устанавливая газовые котлы. Да, необходимы значительные начальные затраты и организационные усилия, но взамен домовладельцы имеют возможность создать требуемый уровень комфорта в своих владениях и с минимальными эксплуатационными расходами.

Однако у рьяного хозяина мало словесных заверений в экономии газового отопительного оборудования — я все же хочу знать, к какому энергопотреблению нужно быть готовым, чтобы, ориентируясь на местные тарифы, выразить затраты в денежном выражении.Этому посвящена данная публикация, которую изначально планировалось назвать «Расход газа на отопление дома — формулы и примеры расчетов для комнаты площадью 100 м²». Но все же автор посчитал это не совсем справедливым. Во-первых, почему всего 100 кв. А во-вторых, расход будет зависеть не только от площади, и даже можно сказать, что не столько от нее, сколько от ряда факторов, предопределенных спецификой каждого конкретного дома.

Поэтому мы скорее поговорим о методике расчета, которая должна подходить для любого жилого дома или квартиры.Расчеты выглядят довольно громоздко, но не волнуйтесь — мы сделали все возможное, чтобы их легко мог провести любой домовладелец, который раньше этого даже не делал.

Общие принципы расчета тепловой мощности и потребления энергии

А почему вообще такие вычисления происходят?

Использование газа в качестве энергоносителя для работы системы отопления выгодно со всех сторон.Во-первых, они привлекают вполне доступные тарифы на «голубое топливо» — они не идут ни в какое сравнение с кажущейся более удобной и безопасной электроэнергией. По стоимости могут конкурировать только доступные виды. твердое топливо, например, если нет особых проблем с заготовкой или покупкой дров. Но по эксплуатационным расходам — ​​необходимость регулярной подачи, организации правильного хранения и постоянного контроля загрузки котла, твердотопливное отопительное оборудование полностью теряет газ, подключенный к сетевому питанию.

Короче говоря, если есть возможность выбрать такой способ отопления жилища, то в целесообразности установки газового котла сомневаться не приходится.

Понятно, что при выборе котла одним из ключевых критериев всегда является его тепловая мощность, то есть способность генерировать определенное количество тепловой энергии. Проще говоря, приобретаемое оборудование должно обеспечивать сохранение своих технических параметров. комфортные условия проживания в любых, даже самых неблагоприятных складных условиях.Этот показатель чаще всего указывается в киловаттах, и, конечно же, отражается на стоимости котла, его габаритах и ​​расходе газа. Это означает, что перед выбором стоит задача приобрести модель, полностью отвечающую потребностям, но при этом не имеющую излишне завышенных характеристик — это невыгодно для владельцев и не очень полезно для самой техники.

Важно понимать еще одну вещь. Это то, что указанная мощность газового котла всегда показывает его максимальный энергетический потенциал.При правильном подходе она непременно должна немного превышать расчетные данные необходимого теплопритока для конкретного дома. Таким образом, закладывается тот самый оперативный резерв, который, возможно, когда-нибудь понадобится при самых неблагоприятных условиях, например, при сильном морозе, что необычно для региона, где он обитает. Например, если расчеты показывают, что для загородного дома потребность в тепловой энергии составляет, скажем, 9,2 кВт, разумнее остановить свой выбор на модели с тепловой мощностью 11.6 кВт.

Будет ли эта мощность полностью востребована? — вполне возможно, что нет. Но его запас не выглядит чрезмерным.

Почему все это объясняется так подробно? Но только для того, чтобы читатель мог уточнить один важный момент. Совершенно неправильно рассчитывать расход газа той или иной системы отопления, исходя только из паспортных характеристик оборудования. Да, как правило, в технической документации, прилагаемой к отопительному агрегату, указывается расход энергоносителя в единицу времени (м³ / ч), но это опять же в большей степени теоретическое значение.А если попытаться получить желаемый прогноз потребления, просто умножив этот паспортный параметр на количество часов (а далее, дней, недель, месяцев) работы, можно прийти к таким показателям, что будет страшно! ..

Часто в паспортах указывается диапазон потребления — указываются границы минимального и максимального потребления. Но это, вероятно, не очень поможет при проведении расчетов реальных потребностей.

Но все же очень полезно знать потребление газа как можно ближе к реальности.Это поможет, в первую очередь, при планировании семейного бюджета. Но во-вторых, обладание такой информацией должно вольно или невольно побуждать рьяных собственников искать резервы экономии энергии — возможно, потребуется предпринять определенные шаги, чтобы снизить потребление до минимально возможного.

Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры

Итак, отправной точкой для определения расхода газа на отопление остается необходимая для этого тепловая мощность.С него и начнем наши расчеты.

Если просмотреть множество публикаций по данной теме, размещенных в Интернете, то чаще всего можно встретить рекомендации по расчету необходимой мощности, исходя из площади отапливаемого помещения. Причем для этого дается постоянная величина: 100 Вт на 1 квадратный метр площади (или 1 кВт на 10 м²).

Удобно? — определенно! Без всяких расчетов, даже не используя лист бумаги и карандаш, вы в уме проделываете несложные арифметические операции, например, для дома площадью 100 «квадратов» требуется как минимум 10-ваттный котел.

Ну а как быть с точностью таких расчетов? Увы, но в этом вопросе не все так хорошо …

Судите сами.

Например, будут ли помещения одной площади равными по теплопотреблению, например, в Краснодарском крае или районах Серверного Урала? Есть ли разница между помещением, граничащим с отапливаемым помещением, то есть имеющим только одну внешнюю стену, и угловой, к тому же все еще обращенной на наветренную северную сторону? Вам понадобится дифференцированный подход к комнатам с одним окном или с панорамными окнами? Можно перечислить еще несколько похожих, кстати, вполне очевидных моментов — в принципе, с этим мы разберемся практически, когда перейдем к расчету.

Итак, можно не сомневаться, что необходимое количество тепловой энергии для обогрева помещения зависит не только от его площади — необходимо учитывать ряд факторов, связанных с особенностями региона и конкретным расположением помещения. постройка, и специфика конкретного помещения. Понятно, что комнаты внутри даже одного дома могут иметь существенные отличия. Таким образом, наиболее правильным подходом будет расчет потребности в тепловой мощности для каждого помещения, где будут установлены отопительные приборы, а затем, суммируя их, найти общий показатель для дома (квартиры).

Предлагаемый алгоритм расчета не претендует на звание «титула» профессионального расчета, но имеет достаточную степень точности, проверенную практикой. Чтобы максимально упростить задачу нашему читателю, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором, в программе которого уже выполнены все необходимые зависимости и поправочные коэффициенты. Для большей наглядности в текстовом поле под калькулятором будет представлено краткое руководство по расчетам.

Калькулятор для расчета необходимой тепловой мощности на отопление (для конкретного помещения)

Расчет ведется по каждой комнате отдельно.
Последовательно введите требуемые значения или отметьте нужные опции в предложенных списках.
Нажмите «ДЛЯ РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ»

Площадь номера, м²

100 Вт на кв. м

Высота потолка в помещении

До 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м

Количество внешних стен

Нет два три

Наружные стены смотреть на:

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года.

35 ° С и ниже от — 30 ° С до — 34 ° С от — 25 ° С до — 29 ° С от — 20 ° С до — 24 ° С от — 15 ° С до — 19 ° С от — 10 ° С до — 14 ° С не холоднее — 10 ° С

Какая степень утепления внешних стен?

Наружные стены не утеплены. Средняя степень теплоизоляции. Наружные стены имеют качественную изоляцию.

Что находится ниже?

Холодный пол на земле или над неотапливаемым помещением Изолированный пол на земле или над неотапливаемым помещением Нижняя часть помещения — отапливаемое помещение

Что находится сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и неотапливаемое помещение Изолированный чердак или другое помещение Отапливаемое помещение

Тип установленных окон

Количество окон в комнате

Высота окна, м

Ширина окна, м

Двери на улицу или на холодный балкон:

Пояснения к расчету тепловой мощности

• Начнем с площади комнаты.И в качестве начального значения мы все равно возьмем те самые 100 Вт на квадратный метр, но в процессе расчета будет введено множество поправочных коэффициентов. В поле ввода (ползунок) необходимо указать площадь помещения в квадратных метрах.
• Конечно, на необходимое количество энергии влияет объем помещения — для стандартных потолков 2,7 м и высоких потолков 3,5 ÷ 4 м итоговые значения будут отличаться. Поэтому программа расчета внесет поправку в высоту потолков — их необходимо выбрать из предложенного выпадающего списка.
• Большое значение имеет количество стен помещения, непосредственно выходящих на улицу. Поэтому в следующем пункте нужно указать количество внешних стен: предлагаются варианты от «0» до «3» — каждое из значений будет иметь свой поправочный коэффициент.
• Даже в очень морозный, но ясный день солнце может создавать микроклимат в помещении — уменьшается количество теплопотерь, прямые лучи, проникающие в окна, заметно нагревают комнату. Но это характерно только для стен, выходящих на южную сторону.Укажите следующей точкой ввода данных примерное расположение внешней стены комнаты — и программа внесет необходимые корректировки.

• Многие дома, как загородные, так и городские, расположены таким образом, что внешняя стена помещения большую часть зимы находится с наветренной стороны. Если владельцы знают направление преобладающей зимней розы ветров, то это обстоятельство можно учесть при расчетах. Понятно, что наветренная стенка всегда будет сильнее охлаждаться — и программа расчета поддерживает соответствующий поправочный коэффициент.Если такой информации нет, можете пропустить этот пункт — но в этом случае расчет будет вестись для самого неблагоприятного места.

• Следующий параметр подстроится под климатические особенности вашего региона проживания. Речь идет о температурных показателях, которые здесь свойственны самой холодной декаде зимы. Это важно — речь идет о тех значениях, которые являются нормой, то есть они не входят в категорию тех аномальных заморозков, которых раз в несколько лет нет-нет, и даже «посещают» какой-либо регион, а затем , в силу своей нетипичности, остаются в памяти.

• Уровень теплопотерь напрямую зависит от степени теплоизоляции стен. В следующем поле ввода данных вам необходимо оценить его, выбрав один из трех вариантов. При этом полностью утепленная стена может считаться только в том случае, если теплоизоляционные работы проводились в полном объеме и основывались на результатах выполненных теплотехнических расчетов.

К средней степени утепления можно отнести стены, облицованные «теплыми» материалами, например, натуральным деревом (бревно, брус), газосиликатными блоками толщиной 300-400 мм, пустотелым кирпичом — кладочным и полтора-два кирпича.

В списке также указаны неутепленные стены, но на самом деле в жилом доме такого быть не должно — никакая система отопления не сможет эффективно поддерживать комфортный микроклимат, а затраты на электроэнергию будут «космическими».

• Значительное количество теплопотерь всегда приходится на потолок — полы и потолки помещений. Поэтому было бы вполне разумно оценивать «соседство» рассчитываемой комнаты, так сказать, по вертикали, то есть сверху и снизу.Этому посвящены следующие два поля нашего калькулятора — в зависимости от указанной опции программа расчета внесет необходимые корректировки.

• Вся группа полей ввода данных посвящена окнам.

— Во-первых, стоит оценить качество окон, так как это всегда зависит от того, насколько быстро будет выдавлено помещение.

— Затем нужно указать количество окон и их размеры. На основе этих данных программа рассчитает «коэффициент остекления», то есть отношение площади окон к площади комнаты.Полученное значение будет основой для соответствующей корректировки окончательного результата.

• Наконец, в рассматриваемом помещении может быть дверь «в холод» — прямо на улицу, на балкон или, скажем, в неотапливаемое помещение. Если эту дверь использовать регулярно, то каждое ее открывание будет сопровождаться значительным притоком холодного воздуха. Это означает, что дополнительная задача по компенсации таких тепловых потерь ложится не на систему отопления этого помещения.Выберите свой вариант в предложенном списке — и программа внесет необходимые коррективы.

После ввода данных остается только нажать на кнопку «Рассчитать» — и будет получен ответ, выраженный в ваттах и ​​киловаттах.

Теперь, как этот расчет будет удобнее всего проводить на практике. Такой способ кажется оптимальным:

— Для начала берется план вашего дома (квартиры) — в нем обязательно указываются все необходимые размерные параметры.В качестве примера возьмем полностью выведенный план этажа загородного дома.

— Далее имеет смысл создать таблицу (например, в Excel, а можно просто на листе бумаги). Таблица произвольной формы, но в ней должны быть перечислены все помещения, охваченные системой отопления, и характерные особенности каждого из них. Понятно, что значение зимних температур для всех комнат будет единым значением, и достаточно ввести его один раз. Пусть, например, будет -20 ° С.

Например, таблица может выглядеть так:

— Осталось только открыть калькулятор — и весь расчет займет считанные минуты. А потом нужно подвести итоги (можно сначала по этажам, а потом по всему зданию в целом), чтобы получить желаемую тепловую мощность, необходимую для полноценного обогрева.

Кстати, обратите внимание — в таблице на примере показаны реальные результаты расчета. И они существенно отличаются от тех, которые можно было бы получить при соотношении 100 Вт → 1 м². Так, только на первом этаже площадью 134,4 м² такая разница в меньшую сторону оказалась порядка 2 кВт. Для других условий, например, более сурового климата или не столь идеальной теплоизоляции, разница может быть совсем другой и даже иметь другой знак.

Итак, зачем нам результаты этого расчета:

• Прежде всего, необходимое количество тепловой энергии, получаемой для каждого конкретного помещения, позволяет правильно подобрать и разместить теплообменные устройства — это и радиаторы, и конвекторы, и системы «теплый пол».
• Общая стоимость всего дома становится ориентиром для выбора и приобретения оптимального отопительного котла — как было сказано выше, потребляйте немного больше мощности, чем расчетная, чтобы оборудование никогда не работало на пределе своих возможностей, и в то же время — Гарантированно справится со своей прямой задачей даже в самых неблагоприятных условиях.
• И, наконец, эта же итоговая цифра будет нашей отправной точкой для дальнейших расчетов планируемого расхода газа.

Расчет расхода газа на отопление

Расчет сетевого расхода природного газа

Итак, приступим непосредственно к расчетам энергозатрат. Для этого нам понадобится формула, показывающая, сколько тепла выделяется при сжигании определенного объема ( V ) топлива:

Ш = В × В × η

Чтобы получить конкретный объем, представим это выражение несколько иначе:

V = Вт / (В × η)

Мы понимаем количества в формуле.

V — Это желаемый объем газа (кубометры), при сгорании которого мы получим необходимое количество тепла.

Вт — тепловая мощность, необходимая для поддержания комфортных условий проживания в доме или квартире — та самая, которую мы только что рассчитывали.

То же вроде, но все же — не совсем. Требуются некоторые пояснения:

• Во-первых, это отнюдь не паспортная мощность котла — многие допускают подобную ошибку.
• Во-вторых, приведенный выше расчет необходимого количества тепла, как мы помним, проводился для самых неблагоприятных внешних условий — для максимально холодных погодных условий, а также при постоянно дующем ветре. На самом деле, зимой таких дней не так уж и много, и в целом морозы часто чередуются с оттепелями, либо устанавливаются на уровне, очень далеком от заданной критической точки.

Далее, правильно настроенный котел никогда не будет работать непрерывно — автоматический уровень обычно следует за уровнем температуры, выбирая наиболее оптимальный режим.А если так, то для расчета среднего расхода газа (не пикового, заметьте) и этого расчетного значения будет слишком много. Без особой заботы о том, чтобы сделать серьезную ошибку в расчетах, итоговое значение общей мощности можно легко «разделить», то есть для дальнейших расчетов можно взять 50% от расчетного значения. Практика показывает, что в масштабе всего отопительного сезона, особенно с учетом снижения потребления во второй половине осени и начале весны, это обычно так.

H — под этим обозначением лежит теплота сгорания топлива, в нашем случае — газа. Этот параметр представляет собой таблицу и обязательно должен соответствовать определенным стандартам.

Правда, в этом вопросе есть несколько нюансов.

• Во-первых, следует обратить внимание на тип используемого природного сетевого газа. Как правило, газовая смесь используется в сетях внутреннего газоснабжения G20 . Однако есть сети, в которых потребителям подается смесь G25 .Его отличие от G20 — более высокая концентрация азота, что значительно снижает теплотворную способность. Вам следует поинтересоваться в региональной газовой промышленности, какой газ поступает в ваш дом.
• Во-вторых, удельная теплота сгорания также может несколько отличаться. Например, можно встретить обозначение Hi — это так называемая нижняя удельная теплоемкость, которая берется для расчета систем с обычными котлами. Но есть еще величина Hs — самая высокая удельная теплота сгорания.Суть в том, что продукты сгорания природного газа содержат очень большое количество водяного пара, обладающего значительным тепловым потенциалом. А если его также использовать с пользой, теплоотдача от оборудования заметно возрастет. Этот принцип реализован в современных котлах, в которых скрытая энергия водяного пара за счет его конденсации также передается на нагрев теплоносителя, что дает увеличение теплопередачи в среднем на 10%. Итак, если в вашем доме (квартире) установлен конденсационный котел, то необходимо работать с высшей теплотворной способностью — H s .

В различных источниках значение удельной теплоемкости газа указывается либо в мегаджоулях, либо в киловаттах в час на кубический метр объема. В принципе, это легко перевести, если знать, что 1 кВт = 3,6 МДж. Но чтобы упростить задачу, в таблице ниже показаны значения в обеих единицах:

Таблица значений удельной теплоты сгорания природного газа (по международному стандарту DIN EN 437)

η
— этим символом обычно обозначается КПД.Его суть в том, что он показывает, насколько полно генерируемая тепловая энергия в данной модели отопительного оборудования используется для нужд отопления.

Такой показатель всегда указывается в паспортных характеристиках котла, а часто часто приводятся сразу два значения, для наименьшей и наибольшей теплоты сгорания газа. Например, можно найти такой рекорд Hs / Hi — 94,3 / 85%. Но обычно, чтобы получить результат, более близкий к реальности, все же оперируют значением Hi.

В принципе, со всеми исходными данными определились, и можно переходить к расчетам. А чтобы упростить задачу читателю — ниже удобный калькулятор, который рассчитывает средний расход «голубого топлива» за час, за день, за месяц и в целом за сезон.

Калькулятор расчета расхода сетевого газа на отопление

Необходимо ввести только два значения — общую требуемую тепловую мощность, полученную по приведенному выше алгоритму, и КПД котла.Кроме того, нужно выбрать тип сетевого газа и при необходимости указать, что у вас конденсационный котел.

Допускается подключение системы отопления жилого помещения к централизованному газоснабжению либо автономное с помощью баллонов или газгольдера. Магистральный подвод более экономичен, но подаваемое по нему топливо не всегда соответствует требованиям по его качеству. Износ трубопровода приводит к снижению КПД и тем самым увеличивает денежные затраты на отопление дома.Для хранения больших запасов сжиженного топлива предусмотрены вертикальные и горизонтальные газгольдеры. Их размещают не далее 10 метров от здания на поверхности земли или в пределах глубины промерзания почвы. Если бак опускается на более низкий уровень, его нужно будет обогревать электричеством. Подземные горизонтальные резервуары позволяют сэкономить место возле здания и поэтому чаще используются на дачных участках и в загородных коттеджах.

Расчет необходимого количества топлива производится по специальным формулам.Есть ряд факторов, увеличивающих теплопотери здания. Существует прямая зависимость между расходом газа и изоляцией стен и крыши, количеством окон в комнатах и ​​высотой потолков. Также важны: качество топлива, состояние оборудования, температурные режимы. Безошибочно определить затраты невозможно, поэтому уместна концепция только среднего расхода газа.

Расчет объема газа в магистрали

Для обогрева дома площадью 100 м2 необходим котел мощностью 10 кВт.Для определения месячного расхода энергии на отопление требуется: мощность (10) умножить на количество дней в месяце (30) и на часы работы оборудования (24 часа): 10x30x24 = 7200 кВт / ч. В котле не часто включается максимальная температура, поэтому, чтобы найти расход, близкий к реальному, это значение делят пополам. В расчете на здание 100 м2: 7200/2 = 3600 кВт / час. Полученное количество потребляемого тепла за месяц позволяет установить затраты на весь период (7 месяцев).Годовой расход газа на отопление рассчитывается следующим образом: 3600х7 = 25200 кВт / час.

Расчет стоимости 1 кВт тепловой энергии (при сжигании природного газа) выполняется с учетом следующих характеристик:

• Удельная теплота сгорания газа — 44 МДж / кг;

Плотность

• — 0,71 кг / м3;
• тепловой энергии, выделяемой при сжигании 1000 м3 = 8,12 Гкал = 9444 кВт / ч;
• Средняя стоимость горючего для населения 4.7 руб / м3;
• КПД котла — 92%.

Для выработки 1 кВт необходимо 0,1 м3 топлива. Ежемесячный расход газа: 25200 / 9,44х4,7 / 0,92 = 13637 руб. И 95459 в год. Определить стоимость комнаты любой другой площади можно по формулам, представленным выше. Единственная переменная в них — мощность котла, например, для дома 150 м2 нужна модель мощностью 15 кВт, для 200 м2 — 20 и так далее.

Годовое потребление сжиженного газа при автономном питании

Расход топлива на отопление определяется исходя из его физических характеристик:

• Удельная теплота сгорания — 103 МДж / м3;
• средняя плотность жидкой фазы равна 0.57 кг / л = 26,7 МДж / л; пар — 2,2 кг / м3;
• количество выделенной энергии составляет 6,8 кВт / ч = 24,6 МДж.

Котел мощностью 10 кВт, эксплуатируемый для обслуживания дома площадью 100 м2, имеет КПД 92%. Средняя цена бутылки на 50 л — около 900 рублей. По условиям безопасности емкость заполнена на 80%, что составляет 40 литров. Стоимость 1 литра газа: 900/40 = 22,5 руб. Если вы воспользуетесь бензобаком или заправите собственные баллоны, это обойдется дешевле — 15 руб. / Л.

Годовая стоимость отопления дома площадью 100 м2 составит: 25 200 / 6,8х15 = 55 588 руб. Полученные цифры отражают расход газа только на отопление здания, но он также используется для приготовления пищи и отопления. холодная вода. Это важно учитывать при расчете общего количества топлива для обслуживания дома. В расчетах учитывается количество арендаторов и их потребности.

Чтобы определить стоимость газа для отопления загородного дома, учитывайте время, проведенное в нем.При децентрализованной поставке включены дополнительные расходы по доставке. газовые баллоны или ежегодное плановое обслуживание газгольдера.

Мероприятия по удешевлению отопления жилых домов

Специалистами сформулированы условия, выполнение которых позволит снизить расход газа на отопление дома:

1. Устранение причин чрезмерных теплопотерь: утепление крыши и стен, установка плотных входных дверей и окон с качественными стеклопакетами.

2. Организация правильной системы вентиляции, установка теплообменника. Это устройство нагревает воздух, поступающий с улицы.

3. Установка газового проточного нагревателя.

4. Использование качественного оборудования и своевременное его обслуживание.

5. Автоматическая регулировка обогрева (ночной режим, регулировка в зависимости от погодных условий).

6. Минимальный обогрев нежилого помещения. Индивидуальный температурный режим для каждой комнаты.

7.Для построек до 200 м2 допустимо объединение баллонов в блок, это снизит расход сжиженного газа.

8. Устройство фольгированных экранов за настенными радиаторами.

9. «Теплые полы» (с температурой теплоносителя около 65 ° C) как альтернатива радиаторам (95 ° C).

10. Работа двухконтурного газового котла для отопления дома или одноконтурного котла. При такой конструкции системы отопления и водяного отопления могут работать от одной горелки.

11. Использование газа. Это удешевит транспортировку баллонов, но стоимость самого бака достаточно велика. Экономный вариант — покупка большой емкости на несколько домов вместе с соседями.

Если не указать исходные данные, то назвать практически полезным средний расход газа на человека в месяц в квартире и частном доме невозможно, даже перечислив показания счетчиков. Без конкретики это всегда будет ни о чем.При этом следует понимать конкретность, например, различные режимы потребления газа человеком летом и к этому добавляются более существенные «зимние» факторы размера жилища и теплоизоляции. Кроме того, на неравномерность расхода газа зимой влияет температура, а летом — наличие централизованной подачи горячей воды.

Среднее потребление газа на человека: число основано на четких исходных данных

Для определения средних значений рассмотрим 3 стандартные ситуации.

1. Расход газа на человека в квартире без газового отопления с газовой плитой и колонкой для нагрева горячей воды. Здесь важнее не характеристики квартиры, а привычки жителей — их способность экономно расходовать плиту и горячую воду: накрывать кастрюли крышкой, мыть в душе, а не в ванной и т. Д.

Если предположить, что один из двух жителей использует ресурсы для собственного удовольствия, а другой экономит, то в среднем на человека в теплые месяцы будет около 12-14 м 3, а в холодные — 15-17. м 3.

1. Средний расход газа в двухкомнатной угловой квартире, не утепленной снаружи пластиковыми окнами. Подробное описание характеристик важно, ведь в этом варианте отопление происходит с помощью газового котла и от «безопасности» квартиры в холодное время года зависит в первую очередь расход топлива. При таких исходных данных средний расход на человека летом составляет около 12-14 м 3, зимой — около 45-50 м 3.

Фактическое потребление газа лучше всего оценивать на большом статистическом материале при анализе нескольких отопительных сезонов, что позволяет нивелировать конкретные условия отдельных аномально теплых или холодных лет и реально оценить расход. Итак, в примере представлена ​​достоверная аналитика, которая демонстрирует следующие исходные данные и объемы потребления:

• Двухкомнатная квартира (угловая) 48.70 м 2,
• газовое оборудование — котел настенный твин турбо 24 кВт,
• период измерения — 5 лет (отопительные сезоны),
• объем использованного газа — 3738 м 3 или 747.60 м 3 в год,
• Расход в год на 1 м 2 площади — 15,35 м 3,
• количество жителей — 2 человека и соответственно среднемесячный расход на одного жителя (без выделения сезонов) — 747,60 / 12/2 = 31,15 м 3.

1. Средний расход газа в частном доме. Здесь много параметров, поэтому при оценке средних значений они основаны на потреблении 1 кВт энергии на приблизительно 5 м 2 в час и основаны на формуле:

Объем топлива в час = тепловая мощность / (0.92 КПД котла * теплота сгорания для природного газа 10,17 кВт / м 3, для сжиженного газа — 12,80) * 24 часа * 30 суток. В результате получается около 380 м 3 для дома площадью 100 м 2 для отопления на природном газе и 560 литров для отопления на сжиженном газе. Эти данные следует разделить на количество жителей.

Какие факторы особенно влияют на расход газа

В квартирах без газового отопления основное потребление зависит от привычек жителей. Например:

• Открытая закрытая посуда (кастрюля, чайники) при нагревании.Поддон, закрытый крышкой, снижает расход топлива примерно на 20%.
• Горелка газовая плита. Максимально включенный нагревается за 15 минут. Обогрев с помощью резьбового клапана позволяет удвоить затраченное на это время и охлаждение стен. В этом случае потери составляют порядка 10-15% по сравнению с оптимальным режимом нагрева.

При подключении квартиры к газовой сети Коэффициенты теплотрасс:

• Степень утепления стен, наличие энергосберегающих окон, дверей.
• Скорость нагрева газовой котельной — эффект, подобный эффекту длинной раскаленной сковороды. Чем быстрее он нагревается, тем меньше тепла проходит через дымоход.

Как рассчитывается расход газа? — Энергид

Как доставляемый m

³ газа конвертируется в кВтч?

Объем (показанный на счетчике) умножается на среднее значение энергетического потенциала газа за рассматриваемый период. Ваш сетевой менеджер, Сибелга, выполняет этот расчет.

Один метр ³ природного газа содержит от 9,5278 до 12,7931 кВт · ч в зависимости от его типа. В Брюсселе этот показатель в настоящее время колеблется в районе 10 кВтч / м ³ .

Это значение , постоянно пересчитываемое на для обеспечения справедливости счета. Природный газ, как следует из названия, является продуктом природы, а не промышленным продуктом. Поэтому его состав может варьироваться в зависимости от его географического происхождения. Бельгия получает газ из нескольких регионов мира.Кроме того, содержание энергии в газе меняется в зависимости от высоты над уровнем моря места, где он потребляется.

Когда все бельгийские потребители будут обеспечены богатым газом, этот расчет преобразования все равно будет необходим с постоянным пересчетом среднего годового значения.

Точный коэффициент преобразования указан на вашем счете с точностью до четырех десятичных знаков. Вы можете проверить, есть ли небольшие колебания от года к году.

Как рассчитывается сумма моего счета за газ?

Ваш годовой счет за природный газ составляется вашим поставщиком в три этапа:

1. Рассчитывается разница между текущим индексом (в m ³ ) и показателем предыдущего года.Результат дает объем доставленного вам газа , выраженный в м3 ³
2. Затем это число умножается на коэффициент преобразования , чтобы выразить в кВт · ч количество энергии, которое вы фактически израсходовали.
3. Чтобы установить ваш счет, ваш поставщик умножает полученное количество кВтч на цену за кВтч ставки, выбранной вами в контракте.

Расчет расхода пробы газа

Показания газового счетчика:
Январь 2017: 27 000 м³
Январь 2018: 29 100 м³

Годовое потребление : 29 100 м³ — 27 032 м³ = 2100 м³

Эквивалент в кВтч : 2100 м³ x 9.9 кВтч / м³ = 20 790 кВтч

Ваш поставщик умножает эту цифру на стоимость вашего контракта (около 0,06 евро / кВтч):
20 790 кВтч x 0,06 € = 1247,40 €

Углеродный след от использования энергии в домашних хозяйствах в США

Значимость

В этом исследовании используются данные о 93 миллионах индивидуальных домов для проведения наиболее полного исследования выбросов парниковых газов от 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 жилых домах 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. Рейтинг 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 целевого показателя сокращения 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 ископаемого топлива (природного газа, пропана и мазута) в домах. Достижение этой цели также потребует глубокой модернизации 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) в США, связанных с энергетикой, происходит от отопления, охлаждения и электроснабжения домашних хозяйств (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 домашними хозяйствами 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 большую часть 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 в нескольких 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 может способствовать более плотное поселение.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 ( Левый ) ( n = 49, P значение = 4,4 e -16, r = 0.87) и средний год постройки ( правый ) ( 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 углеродной интенсивностью 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 среднесуточных отклонений 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 домашними хозяйствами 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 дипломных дней: 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 существуют значительные различия между некоторыми штатами (рис. 1 B , нижний левый ). Сравнение рисунка 1 A и B показывает, что энергия и интенсивность парниковых газов совпадают в некоторых западных и северно-центральных штатах, таких как Калифорния (низкий кВтч / м ² , низкий кг CO ₂ -э / м ² ) и Иллинойс (высокий кВтч / м ² , высокий кг CO ₂ -э / м ² ), но эти меры не согласованы в других штатах, таких как Миссури (средний 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, питающей штат, и интенсивностью парниковых газов в домохозяйстве ( r = 0,80) может объяснить эти аномалии (рис. 1 B , справа внизу) . Производство электроэнергии с высоким уровнем выбросов 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 агрегированные данные скрывают неоднородность в достатке, жилищном фонде и формах поселений.Чтобы понять связь между доходом, характеристиками здания, 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 ПГ на душу населения варьируются от 0,4 т CO ₂ -e / cap до 10,8 т CO ₂ -e / cap с межквартильным диапазоном 1,2 т CO ₂ -e / cap ( 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 богатых 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 парниковых газов ( r = 0,16) ( SI Приложение , рис. SI-6). Анализ по штатам, который частично учитывает изменение климата, сети 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 в домохозяйствах, классифицируемых как высокодоходные ( n = 7 141) или с низким доходом ( 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 в сравнении с выбросами 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), Аризона ( Ниже Левый ) ( n = 178, P <2,2 e -16, r = 0,72) и Техас ( n = 574, P <2,2 e -16, r = 0,55).

Существует множество литературы, демонстрирующей 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. Для всех почтовых индексов ( SI Приложение , Рис. SI-7) и в большинстве штатов увеличение плотности населения ассоциируется с уменьшением FAC и интенсивности ПГ ( 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, представленной 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 -e / cap / a в Лос-Анджелесе и 2,69 т CO ₂ -e / cap / a в Бостоне. Анализ «квартальных групп» переписи (∼1 500 жителей), заменяющих кварталы, выявляет существенные различия внутри города. Для начала мы сосредоточимся на группах блоков с очень высокими и очень низкими выбросами на душу населения, чтобы изолировать движущие силы выбросов ( SI Приложение , Таблица SI-32).

Районы с высоким уровнем выбросов — это в первую очередь высокие или чрезвычайно высокие доходы.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 застройки, 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 дома, некоторые квартиры 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 эту область 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 = 6,800, 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 = 3 079, P <2,2 e -16, r = 0,54), плотность ( Средний ) ( n = 3,079, P <2,2 e -16, r = −0,49) и расстояние от центра города ( Нижний ) ( n = 3,079, 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 предлагают 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 максимальной эффективности. 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 домашних хозяйств 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 6800 групп блоков в Лос-Анджелесе ( C ).

Выбросы на душу населения в Лос-Анджелесе уже падают ниже цели 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 существенное сокращение выбросов в жилищном секторе может быть достигнуто в Соединенных Штатах за счет сочетания производственных и потребительских стратегий. 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 панели или водонагреватели в одну треть домов в сценарий 4. Эти системы требуют накопления энергии на месте и подключения к сети для максимального повышения их эффективности.

Обновление окон и установка тепловых насосов и солнечных систем требует вложений 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 установки 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 энергосберегающих технологиях отопления и охлаждения, а также, по возможности, в местных источниках с низким содержанием углерода. 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 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 одноквартирные 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 достигается 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 во всех секторах и масштабах. Для обезуглероживания электроэнергетики требуется региональная координация. Глубокая модернизация домашних систем энергоснабжения, вероятно, потребует налоговых льгот и механизмов льготного кредитования. Северо-восток Соединенных Штатов представляет собой пример координации политики: региональные ограничения по выбросам парниковых газов и торговая система приводят к декарбонизации энергосистемы (47), а налоговые льготы побуждают домовладельцев отказываться 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, использование земли, тип жилья (отдельно стоящее, смежное, 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 для 92 620 556 домашних хозяйств в США на прилегающих территориях Соединенных Штатов (исключая Аляску, Гавайи и территории 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, используя землепользование и тип 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. Приложение 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. Приложение SI 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, взятых из обследования потребления энергии в жилых домах (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 между городом и деревней (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 считает 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 инженерных 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 мощности, в то время как для сетей Бостона была указана информация на этикетках с указанием сведений о мощности. 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. В нашу последнюю подвыборку вошли 8 858 почтовых индексов США (охватывающих около 60 000 000 семей 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, смогут ли декарбонизация сети, модернизация энергоснабжения и распределенные низкоуглеродные энергетические системы 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 -э / 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 значительным, мы также исключили электроэнергию, используемую для зарядки электромобилей, которая относится к транспортному сектору.

Во всех сценариях учитывается 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 распределенного низкоуглеродного производства энергии для выполнения Парижского соглашения 2050 года. Приложение SI 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). Обшивка зданий модернизируется 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 2015 года.

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 60% строительного фонда модернизируется в период с 2015 по 2050 год (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 теплоизоляции 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. Подобная поэтапная глубокая модернизация энергоснабжения с меньшей вероятностью встретит сопротивление владельцев из-за длительных сбоев, высоких первоначальных капитальных затрат и других проблем (66).

Сценарий 3: декарбонизация сети с агрессивной модернизацией энергии.

В этом сценарии проверялось, может ли декарбонизация электросети способствовать достижению цели Париж-2050. Электрическая сеть соответствует сценарию «доплата за диоксид 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 от традиционных гидроэлектрических, геотермальных, биомассовых, солнечных, ветровых и других низкоуглеродных источников (5). Все остальные аспекты модели идентичны сценарию 2.

Сценарий 4: Распределенная низкоуглеродная энергия.

Фоновые электрические сети и частота 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, основанные на ископаемом топливе, что, по общему мнению, является 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 двухквартирными 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.1

  5117/-/DCSupplemental.

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

ОТВЕТОВ НА ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1 — ВСЕ

I.1) Эта проблема
то же самое, что и проблема «Ураган Джорджес», с небольшим
немного добавлено.

Ключом к решению этой проблемы является знание того, что:

1) 1 мл = 1 кубический сантиметр

2) 1 км = 1000 м = 100000 см

3) 1 м ² = 10000 см2

Выделенная энергия = 2,46 кДж / мл x объем (мл) воды

объем — это площадь, умноженная на глубину осадков —

.

Энергия = (2,46 кДж / мл) x [10 км x (10 ⁵ см / км)] ²
х (2 см)

Тонны тротила = (4.92×10 ¹² кДж) / (4,18×10 ⁶
кДж / тоннаTNT)

I.4) Кислород построил
в атмосферу из-за захоронения более миллионов органических веществ
лет. Так будем ли мы потреблять весь кислород, если будем сжигать ископаемое топливо?
образовались из этой похороненной органики?

Количество O2, потребляемого при сжигании ископаемого топлива:

5,3×10 ¹⁹ кДж x [(1 моль O ₂ ) / 335 кДж]
= 1,6×10 ¹⁷ моль
O ₂ израсходовано.

Для количества кислорода в атмосфере:

i) площадь поверхности = 4¼r ² = 4 x ¼
x (6,4×10 ⁶ м) ² x (10000 см ² / м ² )
= 5,1×10 ¹⁸ см ²

ii) граммы O ₂ = (5,1×10 ¹⁸ см2)
x (1000 г / см ² ) x 0,22 = 1,1×10 ²¹ г

iii) моль O ₂ = (1,1×10 ²¹ г)
х (1 моль / 32 г) = 3.5×10 ¹⁹ моль

Вы должны подсчитать, что только около
0,46% (= 1,6×10 ¹⁷ / 3,5×10 ¹⁹ ) атмосферного
кислород будет израсходован.

I.5) Метан — CH ₄ ,
а пропан — C ₃ H ₈

МЕТАН: CH ₄ + 2O ₂ = CO ₂
+ 2H ₂ O

Полученная чистая энергия = (2 C = O + 4 O-H) — (4 C-H + 2 O = O)
кДж

получить энергии связи из таблицы 1.3 ->

и так как только один моль CO образуется ₂ на
сгорело моль топлива, при сжигании метана выделится 810
кДж / моль выделенного CO ₂ .

Молярная масса метана составляет 16 г / моль, поэтому при сжигании метана
выделит (810 кДж / моль) / (16 г / моль) = около 51
кДж / г сожженного топлива.

ПРОПАН: C ₃ H ₈ + 5O ₂ =
3CO ₂ + 4H ₂ O

Полученная чистая энергия = (6 C = O + 8 O-H) — (2 C-C + 8 C-H +
5 O = O)

, т. К. По три моля CO. ₂ для каждого
сгорел моль C ₃ H ₈ , при горении пропан выделится
677 кДж / моль выделенного CO ₂ .

Молярная масса пропана составляет 44 г / моль, поэтому при сжигании пропана
выделит (2030 кДж / моль) / (44 г / моль) = около 46
кДж / г сожженного топлива.

И.6)

(1,50 доллара за галлон) x (1 галлон / 5,51 фунта) x (1 фунт / 19000 британских тепловых единиц) = 1,43 x 10 ^-5 британских тепловых единиц

британских тепловых единиц

стоимость кВтч составляет:

$ 1,43×10 ^-5 / BTU x (3,97×10 ^-3 Btu / 1,16×10 ^-6
кВтч) = 0,049 доллара США / кВтч, что почти равно
предполагаемая стоимость электроэнергии 0,050 $ / кВтч. Убедитесь, что вы прочитали урок
noteboard за интересный комментарий о том, как решается эта проблема
для округа Ориндж.

б) С номерами, указанными в задаче, электромобили
будет в 2-4 раза экономичнее бензиновых.Один интересный
Вопрос для рассмотрения: откуда берется электричество для электромобилей?
родом из? Что, если он исходит от угольной электростанции с КПД?
33%?

I.16) Эта проблема
представляет собой сравнение использования солнечной энергии и масла для нагрева воды в
твой дом.

а) требуется 1 калория (0,00419 кДж) для нагрева 1 г (1 мл)
воды на 1 ° C, поэтому нагрейте 1 мл воды с 15 ° C до 55 ° C.
градусов C требуется:

Водонагреватель будет нагревать 600 литров воды.
в день (= 600000 мл), требуется

600 000 мл x 0.168 кДж / мл = 1.0×10 ⁵ кДж

Площадь солнечного коллектора, необходимая для передачи такого количества
тепло (при КПД 30%):

площадь = необходимое количество тепла / (солнечное тепло на единицу площади x 0,3)

= (1,0×10 ⁵ кДж) / (1,53 кДж / см ² x 0,3)
= 217,865 см ² = 21,8 м ²

б) при стоимости коллектора 375 $ / м ² ,

^{c) Энергия, необходимая для нагрева воды в течение 20 лет:}

^{и количество масла, необходимое для обеспечения этой энергии
при эффективности 90%:}

и стоимость = 3.23×10 ⁴ литров x (0,75 доллара США за литр)
= 24 000 долларов США для чистой экономии 15 825 долларов США

I.17)

а) При удельной мощности 500 Вт / м ² ,

энергии, произведенной в год / м2 = 0,5 кВт / м ² x
24 часа в сутки x 365 дней в году = 4380 кВтч / м ² в год

площадь, покрытая турбиной = ¼r ² где
r = 25 м, поэтому площадь = 1 963,5 м ²

при КПД 25%, электрическая энергия на турбину =
1,963.5 м ² x (4380 кВтч / м ² в год) x 0,25 = 2,15×10 ⁶
кВтч в год

b) Площадь суши, покрытая ветропарками = (7 827 989 км2) x
0,012 = 93 936 км2

выработки электроэнергии на км ² = 8 турбин / км ²
x (2,15×10 ⁶ кВтч / год на турбину) = 1,72×10 ⁷ кВтч / км ²
в год

общий потенциал энергии ветра = (1,72×10 ⁷ кВтч / км ²
в год) x 93936 км ² = 1.62×10 ¹² кВтч / год

Производство электроэнергии в США в 1990 году составило 2745 ТВтч.
= 2,745×10 ¹² кВтч,

, поэтому общий потенциал энергии ветра составляет 1,62×10 ¹²
кВтч / 2,745×10 ¹² кВтч x 100% = 59%
1990 Производство электроэнергии в США.

c) При плотности энергии 300 Вт / м ² :

выработанной энергии = 0,3 кВт / м2 x 24 часа в день x 365 дней в году
= 2628 кВтч / м2 в год.

Следуя тем же расчетам, что и выше, все еще используя
КПД 25% и 8 турбин на квадратный километр, но при условии, что ветер
мощность могла быть собрана на 21% территории США, и эта 1/3 из них была
покрытые ветряными фермами, вы должны обнаружить, что 205%
потребления электроэнергии в США может быть удовлетворено за счет энергии ветра.
Это минимум, так как в некоторых местах ветер будет сильнее.

Сколько энергии потребляет мой водонагреватель?

Ваш водонагреватель — один из самых надежных потребителей энергии среди ваших бытовых приборов.По данным Министерства энергетики, в среднем доме на водонагреватель приходится около 17 процентов от общего потребления энергии. Однако если вы сможете подсчитать, сколько энергии вы расходуете на нагрев воды, вы будете вооружены информацией, необходимой для повышения эффективности и сокращения ваших счетов до минимума.

Сколько электроэнергии потребляет водонагреватель?

Точное количество ватт, которое потребляет электрический водонагреватель, зависит от ряда переменных, в том числе от возраста и размера агрегата, от того, является ли он резервуаром или моделью по запросу, на какую температуру вы его устанавливаете, сколько горячей воды вы используете. через день и другие факторы.Вы можете рассчитать стоимость, умножив количество ватт, которое использует ваш обогреватель, на цену, которую вы платите за киловатт-час, на количество часов, в течение которых обогреватель работает в день, а затем разделив на 1000. Обычно водонагреватель, использующий бак, работает от трех до пяти часов в день. Таким образом, нагреватель мощностью 4000 Вт, используемый в течение трех часов в день по цене 0,10 доллара за кВт · ч, будет стоить 1,20 доллара в день, около 36,50 долларов в месяц или 438 долларов в год.

Сколько газа использует водонагреватель?

Если вы используете газовый водонагреватель, на стоимость влияют те же факторы, что и на их электрические собратья.Формула для расчета вашего счета также похожа: умножьте количество тепла, которое ваш обогреватель использует в час, на количество часов, в течение которых он работает, на цену, которую вы платите за термостат. Например, если вы платите 1 доллар за термостат и используете обогреватель, который потребляет 0,25 термометра в час в течение трех часов в день,

ваши итоги составляют около 0,62 доллара в день, 18,70 доллара в месяц и 224 доллара в год.

Эксплуатационные расходы на газ и электрический водонагреватель

Вообще говоря, газовый водонагреватель будет стоить меньше в месяц, чем электрическая модель, поскольку цены на природный газ, как правило, ниже, чем стоимость электроэнергии.Следуя приведенным выше примерам, где электрический обогреватель стоит 438 долларов на топливо против 224 долларов на газ, вы сэкономите 214 долларов в год, используя газ, хотя точные цифры, которые вы видите, будут зависеть от всех других переменных, таких как эффективность вашего подразделения.

Чтобы уточнить свои расчеты, учтите, что количество газа, потребляемого водонагревателем, зависит от его коэффициента энергии или рейтинга EF. Чем выше число, тем лучше, поскольку самые эффективные модели весят около 0,67. Если вам необходимо приобрести электрический водонагреватель, ищите модели с рейтингом EF в 90-х годах.Вы также можете поискать модели, в которых используются альтернативные методы нагрева воды, такие как солнечные обогреватели или тепловые насосы.

Сколько электроэнергии потребляет безрезервуарный водонагреватель?

Водонагреватели без резервуара нагревают воду по требованию, а не хранят резервуар, который постоянно поддерживается горячим. Вообще говоря, эти устройства будут потреблять меньше энергии, чем традиционные водонагреватели, хотя количество электроэнергии, потребляемой водонагревателями без резервуаров, по-прежнему будет зависеть от спроса, который вы создаете в своем доме.Поскольку им не нужно нагревать воду, когда вы их не используете, безрезервуарные обогреватели могут работать только два часа в день или около того.

По данным Министерства энергетики, безбаковые обогреватели примерно на 24-34 процента более эффективны, чем обогреватели с резервуарами в домах, которые используют 41 галлон или меньше горячей воды в день, или на 8-14 процентов более эффективны в домах, которые используют 86 галлонов горячей воды в день. вода или больше. Однако имейте в виду, что эти модели также будут стоить дороже и могут потребовать новой проводки в вашем доме, что частично компенсирует вашу экономию энергии.

Как свести ваши счета к минимуму

Чтобы сократить количество электроэнергии или газа, потребляемого вашей горячей водой, и снизить ваши счета, примите во внимание следующие советы:

• Уменьшите температуру термостата: Многие водонагреватели по умолчанию настроены на 140 градусов, но 120 — это достаточно горячая температура для большинства бытовых нужд и создает меньший риск ожога.
• Не задерживайтесь в душе слишком долго: Горячий душ может быть расслабляющим удовольствием, и никто не предлагает вам страдать под холодным душем зимой.Однако подумайте о том, чтобы ограничить время купания и не заниматься 20 или 30-минутными продолжительными сеансами очистки. Один из способов свести потребление воды к минимуму — выключить душ на время мытья и мытья волос, а затем восстановить поток, чтобы смыть.
• Установите смесители с низким расходом и лейки для душа: Чем меньше воды проходит через вашу арматуру в минуту, тем меньше тепла вам нужно израсходовать.
• Изолируйте свой резервуар: Недорогое теплоизоляционное одеяло может помочь вашему резервуару для воды сохранять тепло, поэтому он тратит меньше энергии на его повторное нагревание.
• Найдите размер бака, который подходит вашей семье: Вам необходимо, чтобы ваш водонагреватель был достаточно большим, чтобы выдержать самый загруженный час дня в вашем доме, но не настолько большим, чтобы расходовать энергию на отопление воды, которая вам не нужна. Ознакомьтесь с руководством Министерства энергетики по определению размеров нового водонагревателя, которое поможет рассчитать, сколько галлонов вам нужно в час, и найдите модель с соответствующей оценкой в ​​первый час.
• Обновление до более эффективной модели: Технология повышения эффективности постоянно совершенствуется, поэтому в следующий раз, когда вам понадобится купить новый водонагреватель, вы сможете сэкономить несколько долларов на своих счетах, инвестировав в модель с Маркировка Energy Star, обещающая быть одним из самых скромных потребителей энергии на рынке.
• Не забывайте о других ваших приборах: Большая часть энергии, потребляемой вашей посудомоечной и стиральной машиной, связана с использованием горячей воды, поэтому инвестирование в эффективные приборы и использование настроек с низким энергопотреблением уменьшит нагрузку на горячую воду. нагреватель воды.
• Посудомоечная машина предпочтительнее мытья рук: Хотя посудомоечные машины используют свою долю энергии, они, как правило, используют меньше горячей воды, чем мытье посуды вручную, особенно если у вас есть высокоэффективная модель и вы ждете, чтобы запустить устройство, пока у вас не появится полная загрузка посуды.

Постоянный ток с прямой энергией

Когда вы подпишетесь на план энергопотребления от Direct Energy, вы получите советы и инструменты, которые позволят вам быть в курсе вашего энергопотребления и сэкономить на счете.

Статьи по теме

Как рассчитать счет за электричество

Чтобы рассчитать счет за электроэнергию, вам нужно выполнить небольшую математику.

Сколько электроэнергии потребляет моя посудомоечная машина?

Узнайте, сколько электроэнергии потребляет посудомоечная машина.

Счет за электроэнергию

Оценка ваших ежемесячных затрат на электроэнергию поможет вам определиться с планом и лучшим бюджетом для ваших счетов за коммунальные услуги.

Расход газа на отопление дома 100 м2 в кубометрах

Расчет расхода газа на отопление дома 100 м2 в кубометрах — задача начальной школы пропорционально. Достаточно знать, сколько топлива нужно для обогрева единицы индивидуальной площади дома.

Также полезны еще два коэффициента тепловой мощности: один для основного газа, второй для сжиженной смеси бутана и пропана.

Почему выбирают газ

В прошлом веке экономически выгодным видом топлива были выбраны дрова. С развитием механики и технологий пальма превратилась в ископаемое топливо. Открытие залежей природного топливного газа вытеснило уголь, вредных выбросов в атмосферу стало меньше.

Наступила эпоха развития зеленой энергетики и эксплуатации возобновляемых источников энергии в виде солнечной радиации и ветра. Но не везде количества ветреных дней хватает для выработки и хранения электроэнергии, необходимой для прогрева водогрейного котла.Солнечные панели стоят дорого. Человек придерживается консервативного и недорогого способа отопления дома — природного газа.

Сравним выбросы от сжигания угля и природного газа.

14

Как видно из таблицы, содержание вредных для здоровья человека веществ ниже r газа, чем для угля.Поэтому для обогрева корпуса используется природное голубое топливо.

Общие параметры влияния на объем горючего топлива

Количество топлива для обогрева корпуса учитывается либо в литрах, либо в кубических метрах. Если в жилой дом газ подается по централизованной системе газоснабжения, учет ведется в кубометрах.

При подключении дома к автономной системе отопления используется природный сжиженный газ в баллонах и ведется учет в литрах.

При одинаковой площади жилья расход топлива на отопление зависит от нескольких параметров:

• года постройки;
• этажность;
• строительные материалы;
• конструктивные особенности оконных и дверных проемов;
• тип отопительного агрегата.

Стены, крыша, двери и окна — источники потерь тепла. Ни один мощный отопительный котел не спасет, если двери и окна не будут плотно закрыты, если в швах стен и потолке есть трещины.Установив в доме газовый котел, необходимо провести мероприятия по восстановлению теплоизоляции.

Расчет объема газа для отопления жилья

Сделаем расчет для климатических условий Южного Урала. По правилам интервал обогрева установлен с 15 сентября по 15 мая. Обоснованность нормы подтверждается тем, что на Урале еще в первой половине мая, а во второй половине сентября уже идет снег. . Продолжительность отопительного периода 242 дня.Потребитель приступит к настройке и доработке отопления самостоятельно.

Подача тепла в жилые комнаты осуществляется круглосуточно. Всего газ планируется сжечь за 5808 часов. Это максимальное время, необходимое для работы газового оборудования.

Аксиома тепловых расчетов: для обогрева 10 квадратных метров жилья требуется 1 киловатт энергии. Тогда требования, рассмотренные на примере дома, составят 10 киловатт. Собственно, эта норма вдвое ниже из-за внезапной ранней и теплой весны, или долгой и жаркой осени, или зимних заморозков не уральских, а слабых крымских похолоданий.Договариваемся, что расход энергии на обогрев сотки жилплощади составит 5 киловатт.

Рассчитайте расход газа в час. Пусть:

0,92 — максимальный КПД отопительного агрегата;

H — объем расхода газа на отопление дома 100 м2 в м3;

Т — мощность на обогрев 100 м2, киловатт;

С — наименьшая теплота сгорания основного топлива 10,175 кВт / м ^3.

Тогда = = T / (C * 0,92) = 0,5341 м ³ / ч.

Следовательно, расход газа на обогрев дома 100 м2 в кубометрах составит 3102 м ³ .

Автономный подогрев сжиженной газовой смеси

Если природный газ не подается в конструкцию, котел подключается к баллону или газгольдеру со смесью пропан-бутан. Учет сжиженного газа ведется в килограммах. Следовательно, значение «C» из формулы расчета составляет 12,8 кВт / кг.

Вес одного литра смеси 0.54 кг. Рассчитайте вес часового объема смеси.

R = 5 / (12,8 * 0,92) = 0,4246 кг / ч, смесь сжиженная.

Теперь осталось посчитать расход газа на обогрев дома 100 м2 в литрах.

Объем L = 0,4246 * 5808 = 2466 литров.

Сколько топливных баков потребуется на один отопительный сезон? В один цилиндр помещается 42 литра топлива. Требуется всего

2466/42 = 59 цилиндров.

Цена вопроса

В Челябинской области стоимость 1 кубометра ³ природного газа равна 6.15 руб / м ³ .

Смесь сжиженная в баллонах без доставки в зависимости от площади составляет 16,82 — 19,26 руб. / Кг.

Монополисты только поднимают цены. Пора снизить нагрузку на кошелек потребителя. Об утеплении окон и дверей сказано выше. Но есть и другие методы. Мероприятия добавят уюта жилью и удешевят отопление.

Уменьшение количества топлива для отопления отдельного дома по любой из трех мер, или по всему комплексу:

1. 1.Простое управление — установка во входной блок тепловой завесы. Такие модели выполняют двойную работу. Зимой прибор отсекает холодный воздух с улицы, летом включается для охлаждения, при этом не допуская появления насекомых в помещениях. Тепловые завесы оснащены защитой от перегрева и дистанционным управлением.
2. Дорогие, но несложные в исполнении — теплые полы, требующие нагрева воды вдвое меньшей, чем радиаторное отопление. Водные полы стоят недорого, и у них есть плюс: они греют, но не пересушивают воздух.Однако помните, что водяные полы по правилам устанавливают только в частном доме. В многоквартирных домах рассмотрите вариант кабельного или пленочного пола.
3. Даже в доме 100 кв. м оправдает установку автоматического регулирования подачи тепла в зависимости от температуры наружного воздуха и наличия людей в доме.

Наконечники под завесу

Современные газовые отопительные котлы используются на обоих видах топлива после регулировки горелки мастером на газе.

Если позволяет бюджет, то при использовании сжиженного газа лучше устанавливать не пару отдельных баллонов, а газовую арматуру для групповых установок с автоматическим управлением.

Приведенная в статье формула используется для расчета затрат на газовое топливо для дома любой площади. Тщательно примените коэффициенты для основного газа и для сжиженной смеси пропана и бутана.

Водонагреватели без резервуаров и водонагреватели с резервуаром

Водонагреватели

могут стать дорогостоящим вложением для владельцев дома, с которым вы будете жить более десяти лет.Вот почему, когда пришло время оборудовать ваш новый дом или заменить старый водонагреватель, важно учитывать стоимость, эффективность и долговечность вашего нового водонагревателя. Мы собрали это сравнение накопительных водонагревателей и безбаквальных водонагревателей, чтобы помочь домовладельцам и подрядчикам выбрать тип водонагревателя, который лучше всего подходит для вас. Мы рассмотрим плюсы и минусы безрезервуарных и традиционных водонагревателей, чтобы вы могли принять обоснованное решение.

Что такое безрезервуарный водонагреватель?

В водонагревателях без резервуаров, также известных как водонагреватели по требованию, используются мощные горелки для быстрого нагрева воды, когда она проходит через теплообменник, и подачи ее непосредственно в смесители или душ, не храня ее в резервуаре.Бесконтактные водонагреватели обычно работают от электричества или газа. Согласно результатам испытаний, проведенных Consumer Reports, эти типы водонагревателей в среднем на 22 процента более энергоэффективны, чем модели газовых резервуаров.

Чем отличаются «традиционные» водонагреватели для хранения воды в резервуарах?

Водонагреватели с накопительным баком обычно встречаются в большинстве домов. Их компоненты представляют собой изолированный резервуар, обычно вмещающий 30-50 галлонов воды, для нагрева и хранения воды до тех пор, пока она не понадобится.Сверху выходит труба для подачи горячей воды к месту назначения, на кухню, в ванную комнату или в другую раковину.

Как правило, существуют водонагреватели с накопительными резервуарами, которые используют в качестве топлива природный газ или электричество. Водонагреватели с резервуарами для хранения природного газа потребляют почти на 50 процентов меньше энергии и дешевле в эксплуатации, чем электрические. Однако стоят они немного дороже электрических моделей. Они также оснащены клапаном сброса температуры и давления, который открывается, когда температура или давление превышают заданные уровни.

Энергосберегающий водонагреватель без резервуара

Домовладельцы с водонагревателями по запросу (без резервуаров), которые потребляют менее 41 галлона или меньше горячей воды каждый день, получают от 24 до 34 процентов более высокую энергоэффективность, чем водонагреватели с накопительными резервуарами. Если вы ежедневно используете много горячей воды (около 86 галлонов), вы можете получить дополнительную энергоэффективность на 8–14 процентов.

Покупка безбаквального водонагревателя обойдется вам немного дороже, чем традиционный водонагреватель с накопительным резервуаром, но безбакерные варианты служат дольше, чем обычные модели водонагревателей, что означает более 20 лет полезного срока службы по сравнению с типами накопительных резервуаров, которые служат дольше. всего за 10–15 лет до самоуничтожения, возможно, затопления вашего подвала или дома, в зависимости от их местоположения. Если вы хотите «добиться успеха», установите безбаковый водонагреватель на каждом выходе горячей воды.Почему? Вы можете сэкономить от 27 до 50 процентов энергии, если поставите водонагреватели по запросу на все точки горячего водоснабжения в доме.

Плюсы и минусы бесконтактных водонагревателей

Поскольку не существует идеальных продуктов (безбаквальные водонагреватели не являются исключением), у водонагревателей по запросу есть как свои плюсы, так и минусы.

Бесконтактный водонагреватель Преимущества:

• Со временем вы сэкономите деньги.
• Согласно Energy.gov: «Для домов, которые ежедневно используют 41 галлон горячей воды или меньше, водонагреватели по требованию (или без резервуаров) могут быть на 24–34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительными резервуарами.Бесконтактные водонагреватели (если они работают на газе) сэкономят домовладельцам более 100 долларов в год, чем дольше они остаются в эксплуатации. По данным Министерства энергетики США, электрические водонагреватели без резервуаров по-прежнему экономят домовладельцам около 44 долларов в год.
• Более длительный срок службы, чем у водонагревателей накопительного бака.
• Срок службы водонагревателей без резервуаров обычно составляет от 20 до 30 лет, что вдвое превышает прогнозируемый срок службы водонагревателя с накопительным резервуаром. Имейте в виду, что участки с «жесткой водой» могут сократить срок службы обоих типов водонагревателей.
• Не занимает пространство водонагревателя накопительного бака.
• Водонагреватели по запросу имеют небольшие размеры и могут быть установлены в «тесных помещениях». Их даже можно установить на наружных стенах, если в вашем доме постоянно не хватает места.
• Горячая вода всегда под рукой.
• Вам не придется ждать даже 15–25 секунд, чтобы вода нагрелась, поскольку водонагреватели без резервуаров обеспечивают от двух до трех галлонов горячей воды в минуту. Многим водонагревателям с накопительным резервуаром требуется больше времени для нагрева воды из-за большего объема воды, который они должны нагревать, чем большинство безбакерных типов.

Недостатки безбаквальных водонагревателей:

• Более высокая стоимость покупки, чем у водонагревателей накопительного бака.
• Установка водонагревателя без резервуара может быть дорогостоящей, если вы заменяете водонагреватель накопительного резервуара на водонагреватель без резервуара
• Когда вы решите переоборудовать водонагреватель без резервуара вместо резервуара для хранения, вашему водопроводчику-установщику потребуется больше времени, что увеличивает стоимость установки, на замену водонагревателя резервуара-хранилища из-за сложности перемещения существующего трубопровода.
• Их можно «оспорить».
• Одновременное принятие душа и стирка может привести к тому, что ваш водонагреватель без резервуара не сможет удовлетворить потребность в горячей воде. Если в вашем доме используется несколько душевых, у одного из них часто бывает «холодно».

Плюсы и минусы водонагревателей резервуаров для хранения

(резервуар) Водонагреватель Преимущества:

• Водонагреватели с накопительным баком имеют более низкую начальную стоимость со значительной маржей.
• Водонагреватели с накопительным баком работают проще, чем безбаковые, что снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт.
• Их простота позволяет легко и недорого ремонтировать водонагреватели, если они не работают должным образом. Бесконтактные водонагреватели сложнее и дороже ремонтировать и, разумеется, заменять.

Недостатки накопительных (резервуарных) водонагревателей:

• Несколько выше коммунальные платежи.
• Поскольку водонагреватели в накопительном баке нагревают, а затем повторно нагревают воду до заданной температуры, независимо от того, какая у вас горячая вода, они увеличивают ваши счета за коммунальные услуги.Если эти водонагреватели работают в прохладной окружающей среде (месте), они будут работать усерднее в зимние месяцы, в результате чего ваши счета за газ или электроэнергию будут еще выше в холодную зиму.
• Занимают больше места из-за своего размера, чем водонагреватели по запросу.
• , если в вашем доме мало места, вам будет сложно найти достаточно места для размещения водонагревателей в накопительном баке. Кроме того, их нельзя размещать за пределами вашего дома, как водонагреватели без резервуаров.
• Вы же не хотите быть последним членом семьи, принимающим душ.
• Если у вас есть обычный домашний водонагреватель, возможно, вы захотите приобрести водонагреватель большего размера, если вы часто принимаете душ несколько раз. Хотя этот вариант может уменьшить нехватку горячей воды, но ваши счета за электроэнергию увеличатся вместе с доступностью горячей воды. Водонагреватели среднего накопительного бака могут поддерживать только три душа подряд. Вам не понравится быть четвертым, принимающим душ, если только вы не предпочитаете холодный, а не горячий душ
• Менять нужно чаще, чем безбаквальные водонагреватели.
• Поскольку типы резервуаров для хранения имеют более короткий срок полезного использования (примерно ½ срока службы водонагревателей по запросу), обычно от 10 до 15 лет, вам может потребоваться покупать и устанавливать их почти в два раза чаще, чем водонагреватели без резервуаров, что снижает экономию на покупке. .

Сводка

Если ваш банковский счет может выдержать более высокую начальную стоимость безрезервуарного водонагревателя, вы со временем сэкономите больше денег, выбрав безрезервуарный. Но если у вас фиксированный скромный доход, водонагреватель накопительного бака может иметь для вас больше смысла.Обсудите два типа водонагревателей со своим водопроводчиком, чтобы взвесить ваши варианты.

Теперь, когда вы знаете «хороший, плохой и уродливый» для обоих вариантов основного водонагревателя, вы можете позвонить в ведущую фирму, например, Petro Home Services (1-888-735-5651), чтобы поможет вам определиться с типом, размером и маркой водонагревателя, который вам следует рассмотреть.