Газгольдер для дома.

Почти каждый городской житель, не имеющий дома за городом, мечтает его построить или приобрести готовый. Нет ничего прекрасней, чем после трудовой недели оказаться в своем загородном доме, и за выходные дни запастись там силами на новую трудовую неделю. В настоящее время современные загородные дома полностью благоустроены и пригодны для проживания в зимнее время года. Весь этот комфорт требует большого потребления энергии, а особенного внимания заслуживает отопление.

Для того, чтобы максимально сократить расходы по содержанию дома надо грамотно выбрать энергоноситель. Если есть возможность использовать природный газ, то его и стоит применять. В противном случае рекомендуем сжиженный углеводородный газ, а для его хранения Вам потребуется газгольдер. В этой статье мы рассмотрим, как грамотно выбрать газгольдер для дома и установить его у себя на участке. А для того, чтобы быть более конкретными, в качестве примера возьмем двухэтажный загородный дом общей площадью 300 м2. Стены его из пеноблоков, внутри оштукатурен, а снаружи облагорожен сайдингом, под которым слой утеплителя из минеральной ваты.

Тема автономной газификации сама по себе не нова, и все владельцы домов прекрасно понимают выгодность использования сжиженного газа в качестве топлива для коммунальных нужд, Однако, не смотря на это понимание, многих пугает стоимость автономной газификации. Уверяем Вас, в настоящее время картина существенно изменилась, и вот по каким причинам:

• Львиную долю расходов по автономной газификации определяла цена газгольдера. На текущий момент производители емкостей для сжиженного газа стали выпускать резервуары малых объемов, и максимально упростили их конструкцию. Теперь можно выбрать газгольдер для дома оптимального объема и типа, а значит, цена его будет значительно ниже.

• Благодаря конкуренции, расценки на установку и подключения газгольдеров существенно снизились. Тоже самое можно сказать и про доставку газа для заправки газгольдера.

Но все это общие слова, а для того, чтобы быть более конкретными, покажем методику выбора газгольдера для нашего дома, и для этого:

1. Используя данные дома, рассчитаем его теплопроводность.
2. Применив полученное значение, вычислим тепловые потери и расход сжиженного газа по месяцам за последние три года (2016, 2015 и 2014 годы).
3. Выберем оптимальный объем газгольдера для нашего дома, с учетом затрат на доставку газа, применительно к конкретной компании, которая будет ее осуществлять.
4. Определим требуемый тип газгольдера, с учетом характеристик местности дома, на которой он расположен.

Определим участки, через которые будет происходить потеря тепла:

1. Стеклопакеты, оконные рамы и коробки.
2. Наружные стены, которые будут состоять из следующих слоев: внутренняя штукатурка, пеноблок, теплоизоляция из минеральной ваты 100мм., сайдинг.
3. Пол первого этажа, состоящий из: половая доска из сосны толщиной 40 мм, утеплитель из минеральной ваты и доска из сосны 20 мм. Пусть будет не отапливаемое подвальное помещение, в котором в зимнее время года поддерживается постоянная температура +3 °С.
4. Вход в дом, он будет один, но с не отапливаемым предбанником.

Для расчетов нам понадобятся следующие данные:

• Суммарные площади следующих элементов: потолок (S(пот.)=150 м2.), пол ($(пол)=150 м2), наружных стен (S(стен)=265 м2), оконных рам с оконными коробками (S(рамы)=10 м2), стелопакетов (S(стекло)=18 м2), входная дверь (S(дверь)=2 м2).

• Удельные теплопроводности материалов: минеральная вата (q(утеплитель) = 0,04 Вт/(м•°C)), сосна влажность 15% (q(сосна) = 0,2 Вт/(м•°C)), пенобетон (q(пенобетон)= 0,2 Вт/(м•°C)), штукатурка утепляющая (q(штукатурка)=0,2 Вт/(м•°C)).

• Заводские данные тепловых сопротивлений следующих блоков: стеклопакеты (r(стекло)=0,4 м2*°C/Вт), оконные рамы и коробки (r(рам)=0,6 м2*°C/Вт), полотно двери (r(двери)=1.47 м2*С/Вт).

Определяем теплопроводность окон.

• Суммарное тепловое сопротивление все оконных рам и коробок. R(рам)=r(рам)/S(рам)=0,6/10=0.06 С/Вт.
• Суммарное тепловое сопротивление стеклопакетов: R(стекло)=r(стекло)/S(стекло)=0,4/10=0.04 С/Вт.
• Теплопроводность всех окон (стеклопакеты и рамы с коробками). Q(окна) =1/R(рам)+1/R(стекло)=1/0,06 + 1/0,04=41,67 Вт/°С.• Теплопроводность всех окон (стеклопакеты и рамы с коробками). Q(окна) =1/R(рам)+1/R(стекло)=1/0,06 + 1/0,04=41,67 Вт/°С.

Вход в дом.

• R(двери)=r(двери) / S(двери)= 1,47/2 =0,76 °С/Вт.
• Теплопроводность: Q(двери) = 1/R(двери)=1/0.82 = 1.32 Вт/ °C. Поскольку после входной двери есть не отапливаемый предбанник, то вводится поправочный коэффициент: 0,7. Q(двери)*0,7=0,92 Вт/ °C.

Наружных стен, потолка 2-го этажа и пола 1-го этажа, с учетом площадей и толщин слоев(d):

• R(стены)=d(штукатурка)/(q(штукатурка)*S(стен)) + d(пеноблок)/(q(пенобетон)*S(стен)) + d(утеплитель)/(q(утеплитель)*S(стен))= 0,03/(0,2*265) + 0,3/(0,2*265) + 0,1/(0,04*265)=0,02 Вт/°С; Q(стены) =1/R(стены)=1/0,02=50 Вт/°C. Поскольку утеплитель закрыт сайдингом, то вводится поправочный коэффициент: 0,9. Q(стены) = Q(стены)*0,9 = 50*0,9=45 Вт/°C.

• R(потолок) = d(доска)/(q(сосна)*S(пот)) + d(утеплитель)/(q(утеплитель)*S(пот)) + d(вагонка)/(q(сосна)*S(пот)) = 0,04/(0,2*150) + 0,15/(0,04*150) + 0,016/(0,02*150) = 0,032 Вт/°С; Q(потолок) =1/R(потолок)=1/0,032=31,25 Вт/°C. Поскольку есть не отапливаемый чердак, то вводится поправочный коэффициент: 0,7. Q(потолок)= Q(потолок)*0,7=21,88 Вт/°C.

• R(пол) = d(доска)/(q(сосна)*S(пол)) + d(утеплитель)/(q(утеплитель)*S(пол)) + d(доска-2)/(q(сосна)*S(пол)) = 0,04/(0,2*150) + 0,15/(0,04*150) + 0,02/(0,02*150) = 0,033 Вт/°С; Q(потолок)=1/R(потолок)=1/0,033=30,3 Вт/°C.

Теперь осталось суммировать полученные теплопроводности конструкций и мы получим теплопроводность всего дома. Так как у нас в подвале постоянная температура, то и разница между температурой внутри дома и подвалом будет постоянной, поэтому теплопроводность подвала определяем отдельной величиной.

1. Q(дом) = Q(окна)+ Q(двери) + Q(стены) + Q(потолок) = 41,67 + 0,92 + 45 + 21.88 = 109,5 Вт/°С;
2. Q(пол) = 30,3 Вт/°C.

Некоторые клиенты хотят чтобы заправка газгольдера производилась раз в год. Это хоть это и удобно, но не совсем выгодно. Чем меньше значение теплопроводности, тем меньше будет годовой расход сжиженного газа, а значит объем газгольдера для этого дома можно выбрать поменьше, соответственно ценой пониже.

Полученное значение теплопроводности дома показывает: сколько будет потеряно тепловой энергии за 1 сек. если уличная температура будет на 1 °С ниже комнатной. Будем считать, что внутри дома поддерживается постоянная температура: +18 °С, Тогда формула для расчета тепловых потерь будет выглядеть следующим образом:

L(месяц)=[Q(дом без пола) * (20 - t(среденемесячная)) + Q(пол)*(20-2)] * n(дней в месяце)*24*60*60 [Дж].

Для расчета расхода сжиженного газа потребуются следующие табличные данные:

1. КПД котла отопления: k(котел)=0,95%.
2. Расходы тепла на вентиляцию, даже если нет принудительной, то хотя-бы раз в сутки надо делать проветривание комнат: k(вентиляция)=0,85%.
3. Удельная теплота сгорания сжиженного газа: c=46,8 МДж/кг.
4. Плотность сжиженного газа: r=0,54 кг/литр.
5. Данные среднемесячных температур за последние три года.

Формула для вычисления расхода сжиженного газа будет выглядеть так:

N = L(месяц) / (c + r) [литров].

Для удобства анализа все полученные результаты выведем в таблицы и, в зависимости от их значений, будем выбирать объем газгольдера для дома.

По результатам расчетов можно считать, что максимальный годовой расход сжиженного газа составляет порядка 2500 литров. Для того, чтобы правильно выбрать объем газгольдера для дома надо учесть расход сжиженного газа на нагрев горячей воды. Предположим, что расход на одного человека будет 50 л., а в доме проживающих - 7. Тогда в год суммарный расход составит: 50*7*365=127750 кг воды. При ее удельной теплоёмкости 0, 0042 МДж/(кг*°C) и температуре нагрева 60 С нам потребуется: 127750 * 0,0042 * (60-0) = 32193 МДж тепловой энергии, на что уйдет: 32193 / 46,8 = 688 кг. сжиженного газа или 688 / 0,54 = 1274 литров.

И так, если считать, что в среднем в доме постоянно проживает 7 человек и на одного тратится в среднем 50 литров горячей воды, то максимальный расход сжиженного газа будет: порядка 3800 литров сжиженного газа, и именно по этому значению мы будем подбирать объем газгольдера.

При выборе газгольдера надо помнить о том, что его заправка должна производиться не более чем на 85% от его геометрического объема, а остаток не менее 20%. Тогда получается, что для того, чтобы заправка газгольдера производилась раз в год, нам потребуется объем газгольдера не менее 5130 литров (5,13 м3). Цена газгольдера очень сильно зависит от его объема, чем больше, тем дороже. Если Вы хотите сэкономить на расходах по автономной газификации, то выбирайте газгольдер из расчета того, что его заправка будет производится 3-4 раза в год.

Для того, чтобы система автономной газификации была максимально экономичной, надо учесть еще два момента:

1. В зависимости от периода года, заправка газгольдера должна осуществляться: либо летним, либо зимним сжиженным газом. В среднем зимний газ на 25-30% дороже летнего, и на этом грех не сэкономить.

2. Условия компании, которая будет осуществлять доставку газа для заправки газгольдера. Цена доставки газа будет сильно зависеть от того, насколько далеко находится Ваш дом. Очевидно, чем меньшего объема газгольдер Вы выберите, тем чаще придется его заправлять.

В России очень много мест с болотистой почвой, или где грунтовые воды проходят слишком высоко. Для автономной газификации частных домов в подавляющем большинстве случаев используются подземные газгольдеры, которые зарывают в землю. Важно, чтобы после установки газгольдера не было опасности затопления его арматуры.

Как упоминалось уже выше, для того, чтобы максимально снизить цену газгольдеров для частных загородных домов, их конструкции упрощают. Обратите внимание на рисунок:

• А – газгольдеры серии "Евро-стандарт". Арматура крепится буквально на цилиндрической поверхности газгольдера, благодаря этому, цена на них самая низкая. Их рекомендуется применять для домов, которые находятся на сухой местности.

• В – газгольдеры серии "Стандарт". Здесь арматура смонтирована на патрубках, длина которых 10-12 см., что дает некоторый запас. Если Ваш дом расположен на не совсем сухой местности и у Вас есть подозрения на возможность затопления арматуры, то рекомендуется использовать газгольдеры этого типа.

• C и D – газгольдеры с мультиклапаном и высокой горловиной. Если Ваш дом построен на местности, где грунтовые воды проходят слишком высоко, то рекомендуем выбрать газгольдер с мултиклапаном. Газголдеры с высокой горловиной очень надежны, но цена на них слишком высокая.