Определить расход природного газа

Как рассчитать расход газа: подробное руководство

Газовая природная смесь в настоящее время относится к категории наиболее дешёвых, но относительно доступных в разных регионах видов энергоресурсов. Существует несколько основных методов, воспользовавшись которыми, вы сможете быстро рассчитать расход газа для максимальной эффективности функционирования оборудования при учёте усреднённых показателей.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома и ГВС (с формулами)

Газообразные виды топлива могут быть представлены пропаном, бутаном, метаном, водородом, а также традиционным природным газом. Запасы природного газа превышают объёмы нефти и угля, поэтому важно выполнять грамотный расчёт такого экономичного энергоносителя, используемого в системах отопления, для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, включая горячее водоснабжение.

Расчёт по мощности котла

Грамотный самостоятельный расчёт общего газового расхода не потребует специальных навыков, если учитывать основные параметры оборудования.

Таблица содержит основные варианты расчёта мощности котла

Для выполнения самостоятельных расчётов потребуется знать уровень мощности используемого котла и площадь помещения, а также воспользоваться табличными данными.

Формула расчёта мощности котла с учётом теплопотерь

Круглосуточная работа агрегата в месячном режиме предполагает умножение данных с целью получения киловатт-часов. Выбор мощности агрегата осуществляется исходя из общей площади домовладения, а при расчётах расходуемого объёма голубого топлива необходимо всегда ориентироваться на наиболее низкие температурные показатели за окном.

По квадратуре

Важно помнить, что для расчёта по квадратуре необходимо найти производное мощности оборудования на количество часов в сутки и количество дней в неделю. Особенно важно грамотно просчитать расход энергоресурсов для отопления согласно режиму эксплуатации и с учётом использования 1,0 кВт на каждые 10 м² обогреваемой площади.

Таблица: показатели для расчёта расхода топлива

Общая площадь помещения в м3	Максимальные показатели расхода газа на отопление	Оптимальный объём бойлера
100–200	20 кВт	160–200 л
150–200	25 кВт	160–200 л
150–300	30 кВт	до 300 л
200–400	40 кВт	до 300 л
300–500	50 кВт	до 500 л

Например, для полноценного, а также максимально эффективного отопления помещения общей площадью 30 м² необходимо приобрести котёл, мощность которого составляет всего 3,0 кВт. Следовательно, для обогрева одного квадратного метра площади потребуется затрачивать 100 Вт тепловой энергии с учётом высоты помещения до 300 см.

• V — стандартные показатели объёмного газового расхода в час на каждый кубометр.
• Q — тепловые потери и мощность отопительной системы в кВт.
• q — низшие показатели удельной калорийности энергоносителя в кВт/м³.
• КПД — показатели коэффициента полезного действия эксплуатируемого оборудования.

Например, для прогрева воздушных масс в помещении с общей площадью 90 квадратных метров расходуется V = 9,0 / (9,2 х 96 / 100) = 9,0 / 9,768 = 0,92 м³/час.

С учётом теплопотерь

Индивидуальная норма с учётом показателей мощности рассчитывается в соответствии с формулой:

К_зап × ОП × РТ × КР × 1кВт /860 кКВ, где:

• К_зап является поправочным значением, равным 1,15 или 1,20.
• ОП является показателями общего объёма помещения.
• РТ является разницей температурных показателей в помещении и вне его.
• КР является показателями коэффициента рассеивания.

Например, 1 000 мг условного топлива — это 7 000 ккал, а в ином выражении — 7 × 10 — 3 Гкал, при этом идеальным в условиях 1 КПД являются показатели удельного расхода условной единицы топлива для выработки 1,0 Гкал теплоты.

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЦФО

Регион	Значения
	Горячее водоснабжение		Приготовление пищи
	Без газового водогрейного оборудования	При газовом водогрейном оборудовании
Белгород	1,20	1,19	1,11
Брянск	1,24	1,23	1,17
Владимир	1,28	1,26	1,23
Воронеж	1,22	1,22	1,14
Иваново	1,30	1,28	1,26
Калуга	1,26	1,25	1,20
Кострома	1,30	1,29	1,25
Курск	1,23	1,22	1,16
Липецк	1,24	1,23	1,14
Московская обл.	1,28	1,27	1,19
Москва	1,27	1,26	0,92
Орлов	1,25	1,24	1,15
Рязань	1,26	1,25	1,20
Смоленск	1,26	1,25	1,17
Тамбов	1,24	1,23	1,16
Тверь	1,28	1,27	1,23
Тула	1,25	1,24	1,17
Ярославль	1,30	1,28	1,23

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в СЗФО

Регион	Значения
	Горячее водоснабжение		Приготовление пищи
	Без газового водогрейного оборудования	При газовом водогрейном оборудовании
Карелия	1,33	1,31	1,25
Коми	1,39	1,36	1,29
Архангельск	1,38	1,35	1,31
Ненецкий АО	1,52	1,47	1,49
Вологда	1,33	1,31	1,26
Калининград	1,18	1,17	1,09
Ленинградская обл.	1,30	1,29	1,24
Новгород	1,27	1,26	1,19
Псков	1,25	1,24	1,18
Санкт-Петербург	1,26	1,25	1,14

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЮФО

Регион	Значения
	Горячее водоснабжение		Приготовление пищи
	Без газового водогрейного оборудования	При газовом водогрейном оборудовании
Адыгея	1,05	1,07	0,97
Дагестан	1,03	1,04	0,94
Ингушетия	1,07	1,08	1,03
Кабардино-Балкария	1,11	1,12	1,01
Калмыкия	1,12	1,12	1,07
Карачаево-Черкесия	1,12	1,13	1,04
Осетия	1,14	1,15	1,04
Чечня	1,08	1,09	1,03
Краснодар	1,05	1,06	0,92
Ставрополь	1,11	1,12	1,00
Астрахань	1,10	1,11	1,00
Волгоград	1,15	1,15	1,06
Ростов	1,12	1,12	1,00

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в Приволжье

Регион	Значения
	Горячее водоснабжение		Приготовление пищи
	Без газового водогрейного оборудования	При газовом водогрейном оборудовании
Башкортостан	1,31	1,29	1,20
Марий Эл	1,32	1,30	1,26
Мордовия	1,28	1,26	1,23
Татарстан	1,30	1,29	1,20
Удмуртия	1,33	1,31	1,26
Чувашия	1,31	1,29	1,24
Киров	1,35	1,33	1,29
Нижний Новгород	1,29	1,27	1,20
Оренбург	1,27	1,26	1,21
Пенза	1,27	1,25	1,20
Пермь	1,35	1,33	1,26
Самара	1,27	1,25	1,11
Саратов	1,33	1,22	1,17
Ульяновск	1,30	1,28	1,22
Курган	1,35	1,33	1,30
Свердловск	1,36	1,34	1,27
Тюмень	1,37	1,35	1,26
Ханты-Мансийск	1,46	1,43	1,36
Ямало-Ненецкий АО	1,65	1,56	1,55
Челябинск	1,34	1,32	1,26
Алтай	1,36	1,34	1,28
Иркутск	1,43	1,40	1,35
Бурятия	1,49	1,45	1,49
Кемерово	1,40	1,37	1,31
Новосибирск	1,40	1,37	1,30
Омск	1,38	1,35	1,30
Томск	1,42	1,39	1,33
Якутия	1,73	1,66	1,67
Хабаровск	1,36	1,33	1,27
Сахалин	1,33	1,31	1,25

Расчёт топлива на ГВС

Как показывает практический опыт, семьёй из четырёх человек в среднем тратится за сутки порядка 80 л горячей воды, что позволяет рассчитать потребляемое количество тепла на нагрев жидкости:

• с — показатели тепловой ёмкости воды, составляющие 4,187 кДж/кг°С.
• m — показатели массового расхода воды в кг.
• ΔТ — показатели разницы между начальным и конечным температурным режимом.

Расчёт предлагает отсутствие перевода объёма потребляемой жидкости в массовые величины, признавая их одинаковыми. Например, при температуре воды 70°С:

4,187 х 80 х 70 = 23447,2 кДж или 6,5 кВт.

Остаётся подставить это значение в формулу с учётом КПД газового оборудования или теплового генератора, что позволяет получить данные объёма в м³/ч:

Например, при мощности 6 кВт, V = 6 / (9,2 х 96 / 100) = 6 / 8,832 = 0,68 м³ природного газа расходуется на нагрев воды.

Как рассчитать расход сжиженного газа

Для обогрева помещения, организованного с применением такого газа, представленного пропаном или бутаном, существует несколько отличий.

Как правило, в частных домовладениях монтируются специальные резервуары, представленные газгольдерами, заправляемыми на один отопительный сезон. Использование для обогрева баллонов, заполненных газом, встречается достаточно редко.

Таблица: средний расход природного и баллонного или сжиженного газа с учётом показателей мощности газового оборудования

Природный газ		Мощность котла, кВт	Сжиженный газ, л3/час
м3/час	м3/год
1,125	2689	10,0	0,865
1,685	4033	15,0	1,295
2,245	5377	20,0	1,725
2,805	6721	25,0	2,155
3,365	8065	30,0	2,585
3,925	9409	35,0	3,015
4,485	10753	40,0	3,445
5,605	13441	50,0	4,305
6,725	16129	60,0	5,165

Для расчёта общего потребления сжиженного или баллонного газа применяется стандартная формула с данными удельной теплоты, выделяемой при сжигании энергоносителя. Параметры для пропана составляют 46,0 МДж/кг, или приблизительно 12,8 кВт/кг. Например, для домовладения общей площадью 90 м² при эксплуатации котла с КПД равным 90%:

V = 9,0 / (12,8 х 90 / 100) = 9,0 / 11,52 = 0,78 кг/ч.

Литр баллонного топлива обладает массой 0,54 кг, поэтому расход энергоносителя в литрах будет составлять 0,78 / 0,54 = 1,44 л/ч или 34,7 л в сутки и 1042 л в месяц. С учётом климатических условий, определение среднего значения потребует уменьшения полученных данных вдвое. Например, для Московского региона цифра составит 1042 / 2 = 521 л в месяц или порядка 17,3 х 214 + 3875 литров ежегодно.

Можно ли уменьшить потребление топлива

Экономный расход природного или баллонного голубого топлива — вполне выполнимая задача, решаемая с помощью нескольких несложных мероприятий:

• Приобрести газовое оборудование, имеющее высокий уровень КПД.
• Повысить КПД теплообменника в газовом котле монтажом циркуляционного насосного оборудования и фильтрующей системы.
• Обязательно установить стандартное насосное циркуляционное оборудование в системах с универсальными котлами, способное работать с разными видами топлива.
• Зафиксировать за батареями отопления фольгированный изолон и установить под отопительным прибором небольшой вентилятор.

Немаловажное значение имеет установка оптимального рабочего режима на эксплуатируемом газовом оборудовании посредством современной автоматики, а также максимально эффективное утепление.

Расход природного газа на 1 квадратный метр внешней стены за весь отопительный сезон в зависимости от утепления

Важно помнить, что энергозависимые системы нуждаются в наличии постоянного электрического снабжения и стабильного напряжения 220 В.

Точные расчёты и тщательный подход при проектирования системы отопления позволят избежать в дальнейшем крупных расходов на отопление коттеджа. Из нашей следующей статьи вы узнаете о принципах разработки отопительных систем, выборе котлов и обустройстве котельной: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/sistema-otopleniya-kottedzha.html.

Стабильный рост цен разных видов энергоносителей спровоцировал вполне естественный процесс совершенствования всех видов отопительного оборудования, включая газовые агрегаты. Однако повышение эффективности работы таких устройств потребует не только обязательного, но и грамотного расчёта расхода газа и использования современных методик, позволяющих обеспечивать максимальную экономичность при эксплуатации газового оборудования с минимизацией перерасхода топлива.

Источник

Определение расхода природного газа на нужды предприятия

В курсовой работе необходимо произвести расчет теплоты сгорания и плотности природного газа подведенного к пяти производственным цехам завода, которые работают в три смены и будут питаться газом от центрального заводского газорегуляторного пункта (ГРП). В систему газоснабжения входит также обеспечение газом от ГРП коммунально-бытовых потребителей и подача газа среднего давления с отводом перед регулятором давления, обще заводского ГРП на отопительную котельную.

В соответствии с ситуационным планом на каждом расчетном участке задано число поворотов трубы газопровода, число задвижек и конденсатоотводчиков, а также начальное давление газа и давление его в месте отвода к наиболее удаленному цеху.

Расчет теплоты сгорания и плотности газообразного топлива

Предприятие снабжается природным газом, в состав которого входят следующие компоненты:

СH4-93.75% C2H6-3.02% C3H8-0.95% C4H10-0.32% C5H12-0.24% CO2-1.5% N2-0.22%

QH1-35.760 мДж/м 3 QH2-63.650 мДж/м 3 QH3-91.140 мДж/м 3 QH4-118.530 мДж/м 3 QH5-146.180 мДж/м 3

r1-0.72 кг/м 3 r2-1.36 кг/м 3 r3-2 кг/м 3 r4-2.7 кг/м 3 r5-3.4 кг/м 3 r6-1.98 кг/м 3 r7-1.25 кг/м 3

В соответствии с заданием все необходимые данные по составу газа, в зависимости от конкретного газового или газоконденсатного месторождения, принимаются в соответствии с табличными данными (Приложение А).

Теплота сгорания газа Q_н, мДж/м 3 определяется по формуле:

Q_H=0.01∙(93.75∙35.760+3.02∙63.650+0.95∙91.140+0.32∙118.530+0.24∙146.180)= 37.04 мДж/м3

где у₁,у_2,у₃— объемная доля компонентов в смеси газов;

Плотность газа r, кг/м 3 , определяется по формуле:

Подставляем данные в формулу (2)

r_г=0,01∙(93,75∙0,72+3,02∙1,36+0,95∙2+0,32∙2,7+0,24∙3,4+1,5∙1,25+0,22∙1,98)=0,774978 кг∕м 3

Определение расхода природного газа на нужды предприятия

Массовый расход топлива на нужды предприятия (В, кг/ч) определяется с учетом низшей те­плоты сго­рания объ­ема природного газа при нормальных усло­виях

где Q – годовой расход теплоты на нужды предприятия,Q=1.29∙10 11 кДж/год (по заданию)

Величину B рассчитываем отдельно для отопления и коммунально-бытовых нужд пологая, что расход теплоты на отопление и к.н одинаковQ_O=Q_бн=1,29∙10 11 кДж/год. После расчета величины B переводим данный показатель в единицы измерения, приемлемые для газообразного топлива (нм 3 ), используя выражение

Переводим велечины в единицы измерения применяемые для газообразного топлива.

Источник