Как рассчитать расход газа? Методы измерения и вычисления потребляемого топлива.

В процессе ремонта или замены бытовой техники возникает вопрос экономии энергии и мощности приборов. Расчет потребности в газе может быть полезен при покупке плиты, котла или выборе газового счетчика.
Если у вас возникли вопросы по начислениям за газ или вы планируете приобрести новую технику в ближайшее время, точная методика определения расхода газа и формулы для расчета окажутся полезными.

Цены на газ увеличиваются, а бытовые приборы становятся всё более мощными, поэтому разработка стратегии оптимизации расходов – актуальная задача. Наша статья поможет вам в этом.

Расход природного газа в быту

Владельцам квартир, домов и многим предприятиям необходимо рассчитать объем потребляемого газа. Необходимые данные о потреблении топливных ресурсов включаются в проектные документы индивидуальных домов и их частей. Для расчетов по фактическим показателям применяют … газовые счетчики.

Расход энергии зависит от техники, утепления дома, времени года. Квартиры без центрального отопления и горячей воды запрашивают больше электричества у бойлера для нагрева воды. Это устройство потребляет в 3-8 раз больше газа, чем плита.

Фото: img.freepik.com
Газовые водонагреватели бывают настенными и напольными. Их используют как для отопления, так и для нагрева воды. Менее функциональные модели предназначены преимущественно для подогрева.

Качественная работа плиты определяется количеством конфорок и мощностью каждой.

  • пониженная — менее 0,6 кВт;
  • обычная — около 1,7 кВт;
  • повышенная — более 2,6 кВт.

По другому делению мощность горелок разделяется на низкую (0,21—1,05 кВт), нормальную (1,05—2,09 кВт), повышенную (2,09—3,14 кВт) и высокую (более 3,14 кВт).

Современная плита потребляет не менее 40 литров газа в час при работе. В месяц она расходует около 4 кубометров газа на одного жильца, и этот показатель отражается на счетах за газ. Запасы сжатого газа в баллонах требуют меньшего объема. Семье из трех человек емкости объемом 50 литров хватит примерно на три месяца.

В квартире с четырьмя конфорками и без водонагревателя устанавливается счетчик маркировки G1,6. Если есть также бойлер, используют прибор типоразмера G2,5. Для измерения расхода газа применяют большие газомеры на G4, G6, G10 и G16. Счетчик с параметром G4 рассчитан на учет потребления газа двумя плитами.

Водонагреватели выпускаются одноконтурными и двухконтурными. При наличии котла на две ветки и мощной газовой плиты целесообразно установить два счетчика. Одна из причин заключается в том, что бытовые газомеры не справляются с большой разницей мощности оборудования.

Классическая плита включает одну большую конфорку, две средней мощности и одну небольшую. Использование самой большой конфорки считается самым экономичным.

Абоненты без счетчиков рассчитывают оплату по объему потребления, исходя из расхода на одного жителя, умноженного на количество жителей, и расхода на один квадратный метр, умноженного на отапливаемую площадь.

Норма на 1 человека:

  1. Ежемесячно один человек расходует примерно 10 кубометров газа на готовку и нагрев воды, если доступно центральное горячее водоснабжение и отопление.
  2. Использование только плиткой без бойлера, центрального горячего водоснабжения и отопления потребляет около 11 кубометров воды в месяц на человека.
  3. Потребление газа при пользовании плитой и водонагревателем вместо центрального отопления и горячего водоснабжения составляет примерно 23 кубометра в месяц на человека.
  4. Средний расход горячей воды от бойлера составляет приблизительно 13 кубометров в месяц на одного человека.

В зависимости от региона расход горячей воды может отличаться. Для обогрева жилых помещений индивидуальное отопление с помощью водонагревателя стоит около 7 кубических метров на квадратный метр, а для технических — примерно 26 кубических метров на квадратный метр.

Извещение предприятия о установке счётчиков показывает разницу в показателях потребления с использованием и без газомера.

Зависимость в потреблении газа указали в СНиП 2.04.08-87. Пропорции и показатели там другие:

  • плита, центральное ГВС — 660 тыс. ккал на человека в год;
  • есть плита, нет ГВС — 1100 тыс. ккал на человека в год;
  • В наличии плита, водонагреватель, отсутствует горячая вода — потребление тепла 1900 килокалорий на человека в год.

Уровень потребления регулируется площадью помещения, числом проживающих, уровнем обеспеченностью бытовой инфраструктурой, наличием скота и численностью стада.

Параметры разделяют по году постройки (до 1985 и после) и использованию энергосберегающих мер, таких как утепление фасадов и наружных стен.

Информацию о норме потребления газа на одного человека можно найти этом материале.

Расчет газа на отопление, ГВС, плиту

Для расчета необходимого количества топлива для отопления помещений используют площадь или объем. При высоте комнат не более трех метров достаточно определить площадь. На каждый квадратный метр таких помещений средний расход составляет 100 ватт.

В южных регионах страны удельные параметры уменьшают до 80 Вт на квадратный метр, а в районах Крайнего Севера увеличивают до 200 Вт на квадратный метр. Водонагреватель выбирают с запасом мощности по сравнению с максимальной нагрузкой.

При расчёте тепла по объёму на один кубометр отводится от 30 до 40 ватт, при этом в южных регионах это число меньше. Все методики эффективны зимой, но показатель на квадратный метр уменьшается по мере снижения разницы между внешней и комнатной температурой с 40 до 10 градусов.

Перед установкой водонагревателя или «теплого водяного пола» нужно определить потребность в обогреве помещения.

Расчет максимального газового расхода котла производится по формуле. V = Q/(q×КПД/100), где:

  • V — объем топлива, м³;
  • Q — мощность отопительной системы и теплопотери, кВт;
  • q — минимальная теплотворность топлива, выраженная в киловаттах на кубический метр (среднее значение составляет 9,2).
  • Эффективность работы газового котла выражается коэффициентом полезного действия, который составляет обычно 96%.

Модифицированная формула позволяет рассчитать максимальную мощность плит, включая ее потребление за определённый период времени.

При определении расхода сжиженного природного газа (СУГ) вместо низшей удельной калорийности используют удельную теплоту сжигания, которая различается для разных смесей. Для пропан-бутановой смеси эта величина равняется 46 МДж на килограмм. Эффективность газового котла при использовании СУГ снижается с 96 до 88%.

Расход топлива для отопления горячей водой индивидуального типа рассчитывается исходя из потребностей одного человека. Подробности указаны в документации по водопотреблению, но можно произвести самостоятельный расчет. Семье из четырех человек достаточно нагреть 80 литров воды в сутки с температурой от +10 до +75 °C.

Нужную мощность определяют формулой Q = c×m×Δt, в которой:

  • Q — собственно, необходимая мощность, в кВт;
  • c — теплоемкость воды, 4 183 кДж/кг×°C;
  • m — расход воды, кг;
  • Разница начальной и конечной температур, как правило, составляет 65 градусов Цельсия.

節省燃料,可以通過系統和外部方法來實現。溫控板和帶時間調節器的間接加熱水箱能带来效益。自動化可幫助調整室內溫度,在人不在時降低至 +10…+15 °C,舒適宜人。外部节约方式包括房屋隔熱和地暖。

На каждый квадратный метр внешней стены приходится экономия до 80% газа. В целом через стены утечка тепла составляет около 15%, что в четыре раза превышает потерю тепла через крышу типового дома.

Для экономии газа во время приготовления пищи на газовой плите применяются такие методы:

  • «не выпускать» пламя из-под дна емкостей;
  • закрывать чайники и кастрюли крышками;
  • Для достижения кипения применять лишь наибольший уровень огня.
  • греть еду большими порциями.

Расход газа учитывают перед кровельными работами, в горелках для наплавления. Баллон вместимостью 50 литров с пропано-воздушной смесью хватит на 10,8 часов при расходе около 2 кг/час. На один квадратный метр покрытия понадобится 0,2 кг весной и осенью, а зимой — 0,3—0,4 кг.

Рекомендуем ознакомиться с другими нашими публикациями, в которых изложена подробная информация о расчёте потребления газа для отопления жилища.

  1. Расход газа напольным котлом.
  2. Посчитать расход газа для обогрева дома.

Счетчики для измерения потребляемого топлива

Счетчик определяет объем газа в различных температурно-давлениевых режимах. С помощью специального оборудования измеренное значение корректируется до показателя, соответствующего нормальным условиям (+20 °C и 101 кПа).

Объем топлива для СУ определяют формулой Vс = V×(p×Tс/pс×T×K), где

  • V — объем газа;
  • p — плотность;
  • T — термодинамическая температура;
  • K — коэффициент сжимаемости топлива.

Значения с буквой «с» относятся к стандартным условиям, а без — к рабочим.

В быту применяют мембранные, ротационные и ультразвуковые счетчики газа, а на крупных производствах — турбинные и вихревые. Последние наиболее популярны. На заводах газовой промышленности объем измеряют главным образом по переменным давлениям в сужениях, часто между фланцевыми соединениями рядом друг с другом. Счетчики отличаются спецификой работы.

На картинке показан традиционный счетчик газа, работающий на основе диафрагм. Мембраны внутри счетчика двигаются под воздействием потока газа, а их движение позволяет определить количество прошедшего газа.

Мембранные расходомеры Эти устройства обеспечивают минимальную погрешность расчетов и потребляют мало электроэнергии. Датчики работают в широком диапазоне, но с невысоким предельным давлением — до 0,5 бар. В быту счетчик показывает себя наилучшим образом из-за межповерочного интервала до 10 лет при высокой надежности.
Однако конструкция плохо реагирует на механическое загрязнение газа и в целом громоздка.

Ротационные, или же роторныеЭти модели не требуют подключения к электросети, подходят для небольших промышленных объектов, но менее удобны в использовании. При малой площади установки и высокой точности работы в условиях резких перепадов давления они шумят и чаще выходит из строя. Чувствительны к пневмоударам и загрязнениям.

Ультразвуковые счетчики Маленькие по размеру, строятся с разной сложностью. Акустические газомеры признаны надежными и простыми в установке. В некоторых моделях имеется энергонезависимая память. Счетчики типоразмеров G1,6 и G2,5 стоят дорого.

Турбинные устройства Измерительные счетчики применяют для определения объёма бытовых и промышленных газов, сложных смесей. Счетчики распространены на газопроводах, химических производствах. Турбинные конструкции регистрируют большие объемы газа при давлении до 10 МПа, отличаются по размерам и рабочему диапазону. Это универсальные устройства для измерения расхода природного газа в производственной сфере.

Турбинный счетчик — это часть трубы: корпус (1), выпрямитель потока газа (2), измерительный механизм с турбиной (3), магнитная муфта для передачи вращения на механизм подсчета (4) и сам счетный механизм (5).

Вихревые Вихревые расходомеры измеряют объем природных или инертных газов. По диапазону измерений превосходят другие модели. Улавливают малейшие изменения в газовой смеси и определяют большие объемы газа на диаметр. Эффективность вихревого расходомера прямо пропорциональна скорости потока топлива.

Способы измерений в газовых счётчиках.

Расход топлива рассчитывают прямым и косвенным методами.

Газ поступает в измерительные камеры и выходит из них. Объем прошедшего газа соотносится с циклами наполнения и опорожнения. По такому же принципу подсчет ведется в мембранных, ротационных и барабанных счетчиках.

Газомеры с косвенным методом измерения определяют объем газа по скоростному показателю и известной площади сечения. Вычисление может проводиться механическим или другим способом, зависящим от конструкции счетчика. В механических газомерах применяются турбинки, крыльчатки, балансирующие элементы.

Существуют иные методы расчёта косвенным способом.

  • детектирование вихрей;
  • Измерение перепада давлений с помощью сужающего устройства.
  • Расчет теплопередачи от нагреваемого тела.
  • измерение скоростного напора;
  • подсчет на основе движения ультразвука.

Точность косвенных методик определяется скоростью движения и площадью сечения потока. В подготовке потоков применяются турбулизаторы, конденсаторы и струевыпрямители. Данные устройства могут использоваться независимо или в составе счётчиков.

Вихревой газомер функционирует следующим образом: обтекаемый элемент с балансирующим свойством обеспечивает чередование прохождения вихрей справа и слева. Датчик не регистрирует показания при снижении скорости газа до уровня, в котором вихри исчезают.

Приборы способны измерять разницу скорости по сечению одновременно с скоростью движения газа, что уменьшает погрешность измерений. Последняя часто возникает из-за застой топлива у стенок. Подробнее о прямых и косвенных методах определения расхода газа можно узнать далее.

Как определяют давление газа?

Измеряют давление непосредственно. манометров Можно определить общее давление как сумму атмосферного (Pб) и избыточного давления (Pи). Измерение Pб проводят там же, где установлен преобразователь Pи, если тот располагается в закрытом пространстве с наличием наддува или разрежения.

Манометры определяют давление и косвенно скорость потока газа. Это позволяет рассчитать расход топлива и выявить экономическую выгоду от счётчика.

Отверстия отбора давления для труб, расположенных вертикально или горизонтально, устанавливают по радиусу. В поперечных трубопроводах это отверстие находится в верхней части сечения.

В расходомерах, где отсутствует предусмотренное отверстие, отбор производят перед счетчиком на расстоянии от одного до трех диаметров трубопровода, исходя из всасывающего фланца газового счетчика.

Выводы и полезное видео по теме

Расход газа котлом при заданной мощности.

Высокая потребляемость газа при эксплуатации автогазовых систем.

Способы экономии топлива для дома и квартиры.

Опыт показывает, что наличие одного или нескольких счетчиков в квартире предпочтительнее.
Только при высоких объемах потребления и большой стоимости газомеров оплата по нормативам может быть выгодна. В быту для учета потребления газа используют расходомеры с роторами, мембранами, интеллектуальным подсчетом.

В коммерции применяют турбинные, вихревые и левитационные модели. В лабораторных условиях для максимальной точности устанавливают барабанные модели. Достаточно иметь газомер только в том случае, если нужно считать количество газа самостоятельно. Расчет необходимого количества газа для текущих и будущих потребностей следует проводить по формулам или при помощи приглашенного специалиста.

Поделитесь своим мнением о статье. Бывало ли у вас необходимость самому рассчитывать расход газа? Если да, то для чего это вам было нужно?
Воспользуйтесь формой ниже для вопросов.