Вероятность большего потребления дров при одинарном неутепленном дымоходе

Удельный расход для одинарного дымохода Lunarman — 9,3–14 кг на 10 м².

Средний удельный расход для сэндвичей (все типы печей; 7 пользователей; см. табл. 1) — 3,6 ± 1,2 кг на 10 м².

Разница отчасти может быть связана с уже названной разностью в отапливаемой площади для одинарного дымохода Lunarman и остальных пользователей с сэндвичами. На рис. 4 выше была представлена зависимость удельного расхода от площади по наиболее адекватным в плане сопоставления данным. Видно, что если экстраполировать кривую влево до 10 м² (отапливаемая площадь Lunarman), то получится значение 5 кг/10 м², в то время как у Lunarman удельный расход минимум в два раза больше. Можно предположить, что это превышение, помимо других факторов (каркасный дом, форточка и пр.) в значительной степени связано с использованием неутепленного дымохода. Если не учитывать иные факторы, то коэффициент влияния одинарного дымохода по сравнению с сэндвичем на расход дров составит, таким образом, не более двух.

В Интернете есть подобные сведения, хотя и мало:

http://kiturami-shop.ru/question/6/

«—Каким образом утепление дымохода влияет на снижение расхода топлива..?

— Утепление дымохода снижает расход топлива тем, что дымоход забирает на себя часть тепла от бойлера. При утепленном варианте стабилизируется температура между бойлером и дымоходом. С уважением, сервисный центр».

Наиболее оптимальный удельный расход дров пользователями за зимние сутки. Некоторые данные по абсолютному расходу дров. Несовпадение с теоретическими оценками в российских и зарубежных источниках

6.1. Наиболее вероятный удельный расход дров пользователями по данным настоящего опроса

В целом следует сказать, что по большинству сопоставимых данных (при площадях от 30 м²; см. табл. 1 и рис. 4) средний удельный расход дров для одного уровня отопления колеблется в диапазоне 2–3 кг на 10 м². Есть некоторые пользователи с меньшим или б'ольшим расходом, но наиболее вероятны, все же, 2–3 кг/10 м² в зимний день (от –10° до –20°). Предварительно эту величину можно рассматривать в качестве некоего «стандарта», к которому и следует стремиться.

На 100 м², если исходить из простого арифметического расчета, будет, следовательно, 20–30 кг за день или 600–900 кг за зимний месяц.

Исходя из удельного веса дров разных пород деревьев от 0,5 до 0,7 кг/л и взяв среднее в 0,6 кг/л, получаем объем дров для отапливания 100 м² за зимний месяц в 1–1,5 м³. То есть — не более 1,5 м³ на 100 м² площади за зимний месяц. (Обратной зависимостью удельного расхода от величины площади, которая разобрана выше в разделе 3, пока пренебрегаем.)

Необходимо отметить, что данная величина находится, как правило, в некотором противоречии с теми расчетами, которые можно найти в Интернете на сайтах фирм, имеющих дело с агрегатами для отопления домов, а также в других сетевых источниках. Ниже приведены некоторые примеры (можно найти и другие, но общая тенденция наверняка окажется аналогичной). Подчеркнем, что источники Интернета не выбирались нами специально, а были взяты первые попавшиеся из Гугла, которые содержали необходимую информацию по ключевым словам.

6.2. Удельный расход дров при отапливании домов согласно официальным «фирменным» российским и зарубежным источникам

1) Сайт «Вместогаза. Продажа и установка тепловых насосов» (http://vmestogaza.ru/component/content/article/2-uncategorised/23-ekonomiya-denezhnykh-sredstv):

«Возьмем за основу жилой дом с площадью 100 квадратных метров. Если этот дом имеет утепление в соответствии с нормами СНИП, то его энергопотери при минимальной наружной температуре для данного региона не должно превышать 100 Вт на 1 кв. метр площади в час. Соответственно, нам необходим источник тепла, позволяющий выдать 10кВт тепловой энергии, чтобы компенсировать эти энергопотери. Заметим, что эта цифра не зависит от выбора системы отопления, а определяется исключительно конструкцией здания.

Далее, условимся, что отопительный сезон длится 5 месяцев или 150 дней. За время отопительного сезона бывают как холодные, так и теплые дни. Поэтому, примем еще одно условие — средние энергопотери дома за отопительный сезон будут равны половине от максимальных (что, впрочем, практически соответствует действительности). Таким образом, за отопительный сезон наш дом потребует:

Q = 150*24*5 = 18000 киловатт.

<…> приведем итоговую таблицу затрат на отопление [100 м²; представлены только некоторые позиции]:

http://vmestogaza.ru/component/content/article/2-uncategorised/23-ekonomiya-denezhnykh-sredstv:

Тип теплоносителя	Единица измерения	Цена	Расход за сезон	Затраты на отопление, руб
Электричество	кВт/ч	2 р. 37 к.	18.000 кВт/ч
Газ магистральный	куб. метр	3 р. 30 к.	1821 м3
Дрова	куб. метр	1350 р.	11 м^3

<…> Теплота сгорания березовых поленьев равна, примерно, 10220 кДж/кг. КПД котла составит примерно 90%.

Таким образом, количество теплоты, выделяемой при сгорании 1 килограмма дров составит:

10220/10*2.78 = 2841 Вт или 2.84 кВт

<…>

Примерный расход дров за период отопления составит чуть менее 12 кубометров».

2) Сайт «Interro» — твердотопливные котлы (http://interro.pro/library/solid-fuel-boiler/fbrj/economic-benefit-fbrj):

«Исходные данные для сравнения:

Дом площадью S=200 м², высота потолка Н = 3 м. Удельные тепловые потери (хорошо утеплённый дом) К= 70 (Вт/м²).

В среднем продолжительность отопительного отопительный сезона 6 месяцев, соответственно отопление будет работать от 2700 до 4320 часов в год.

Общая суммарная мощность отопления данного дома составит:

Q = S x K = 200 x 70 = 14000 Bт

За год на отопление потребуется:

ΣQ = Q х 2700 = 14000 х 2700 = 37800000 Вт = 37800 кВт тепла.

<…> Для дома площадью 200 м² нужно не более 9 м³ дубовых дров».

3) Сайт «Drova-mo-ru», статья «Количество дров на зиму» (http://drova-mo.ru/kolichestvo-drov-na-zimu/):

«В качестве эталона возьмем дом общей площадью 150 кв. м и утепленный соответственно СНиП. В самый холодное время для обогрева помещения понадобится порядка 100 Вт/м². Примем средний расход энергии за 50 Вт/м². Отопительный сезон длится 7 месяцев (214 дней). При непрерывном отоплении получаем:

150 м²•50 Вт/м²•24 ч•214 дн = 38,52 МВт•ч, что приблизительно соответствует 33 Гкал.

Удельная низшая теплота сгорания абсолютно сухих дров составляет 4440 ккал/кг. При естественной сушке в течение около двух лет остаточная влажность древесины составляет 20%, удельная теплота сгорания – 3400 ккал/кг. КПД твердотопливного котла примем за 70%.

Вычисляем необходимое количество дров: 33000ккал•1000/3400ккал/кг/ 0,7/0,730 кг/м³ ≈ 19 м³, где 0,730 кг/м³, — плотность дубовой древесины. В перерасчете на клен или березу искомая величина составляет 21,3 м³, на сосну – 26,4 м³.

4) Сайт «Котлы и котельное оборудование» (http://www.potline.ru/2011/10/расход-дров-на-отопление/):

«Количество тепла, получаемое при сжигании одного килограмма сухой древесины, известно и равняется 4510 ккал. Это означает, что для получения одного киловатта энергии, надо за час сжечь примерно 0,4 кг дерева.

Для отопления загородного дома площадью 100 кв. метров требуется примерно 50.000 кВт за сезон. Умножаем 50.000 х 0,4 = 20.000. Это требуемое количество дров в килограммах. Зная вес одного куба дров, допустим, березовых, делим 20.000: 650 = 30,77.

Итого: на один отопительный сезон вам потребуется примерно 30 кубометров березы».

5) Сайт «Законодательство Иркутской области» (http://www.irkutsk-law.ru/law/808179.html)

«О НОРМАТИВЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (ДРОВ) ДЛЯ ЛИЦ, ИМЕЮЩИХ ПРАВО СОЦИАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ».

МЭР ИРКУТСКОГО РАЙОНА

ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 28 мая 2010 г. № 3535

<…> Установить норматив годового потребления твердого топлива (дров) для отопления 1 кв.м общей площади жилого помещения в размере 0,6 куб.м для лиц, имеющих право социальной поддержки».

6) Финский источник «Manual for firewood production. VTT-R-11021-08» (www.biohousing.com):

[В PDF есть таблица принятых расходов энергии при отоплении дровами в разных странах. Средняя площадь дома в Финляндии принята за 110 м², а в Австрии — за 97 м². Взята средняя потребность в теплоэнергии в 20.000 кВт за сезон и КПД 80%. Получено 25 м³ дров навалом или 15 м³ плотно сложенных сухих дров. ]

7) Статья из Сербии про расход дров в разных регионах страны:

Glavonji B.D. Consumption of wood fuels in households in Serbia. Thermal Science. 2011. V. 15. № 3. P. 571–585. (PDF доступен в Интернете)

[В PDF в таблице представлены сезонные суммарные расходы дров для сумм домов по каждому из 25-ти регионов Сербии. Даны средние площади дома по регионам, которые находятся в диапазоне от 57 м² до 75 м² (среднее по всей Сербии выходит 65 м²), а также дано суммарное число отапливаемых дровами домов по каждому региону.

Нами проведен расчет расхода за сезон на один дом каждого региона, и, затем, взято среднее (для расчета таблицу из статьи просто поместили в Excel через буфер). Среднее значение для Сербии составило 3,4 м³ дров за сезон для дома средней площадью в 65 м². Следовательно, при арифметическом пересчете, для среднего дома в 100 м² в Сербии расход дров за отопительный сезон мог бы достигать 5,2 м³. ]

6.3. Сравнение сезонного расхода из настоящего опроса и из официальных «фирменных» российских и зарубежных источников Интернета

Рассмотрим данные из приведенных в предыдущем подразделе источников Интернета в сравнении с полученным выше путем опроса расходом в 2–3 кг на 10 м² за зимний день (или до максимум 1,5 м³ в месяц на 100 м² отапливаемой площади).

Исходя из второго источника Интернета, где дана площадь в 200 м², на отопление дома площадью в 100 м² необходимо будет затратить не менее 4,5 м³ дров (дуб) за 6 мес. Вкупе с выведенным выше в пункте 3 (рис. 4) коэффициентом пересчета удельного расхода дров на площадь (который составляет 1,3 при уменьшении площади в два раза) получаем величину 5,9 м³. Имеем окончательный разброс диапазона 4,5–5,9 м³ на 100 м² за 6 мес.

Для третьего источника перерасчет со 150 м² на 100 м² дает (береза) порядка 14 м³ дров за сезон 7 мес. Указанным коэффициентом, вклад которого здесь невелик, пренебрегаем.

Таким образом, согласно первому вышеприведенному источнику Интернета на отопительный сезон площади 100 м² в течение 5 мес потребуется в 1,5 раза больше качественных дров, чем у пользователей по нашему опросу (11 м³ против 7,5 м³).

Согласно второму источнику, значение для дубовых дров за 6 мес будет в 1,5–2 раза меньше значения, полученного здесь пользователями (4,5–5,9 м³ относительно 9 м³). Но заметим, что величина из второго российского веб-источника практически совпадает со значением для 100 м² из седьмого источника — для среднего дома в Сербии (5,2 м³ дров). Таким образом, согласно второму источнику выше, россияне могут быть приравнены по расходу к жителям Сербии, находящейся недалеко от южных морей. Могут сказать, что в теплой Сербии дома просто не так утепляют. Хотя более вероятным кажется влияние во втором источнике дубовых дров вкупе с теоретическим занижением показателя. Действительно, 9 м³ «стандарта» за 6 мес у пользователей настоящего опроса гораздо лучше сопоставимы с 5,2 м³ для теплой Сербии.

По третьему источнику для котла за 7 мес требуется в 1,3 раза больше дров, чем здесь у пользователей с их печами-некотлами (14 м³ против 10,5 м³).

Четвертый же и пятый источники Интернета вообще дают очень большие величины в 30 и 60 м³ дров для площади в 100 м² за сезон (конечно, для пятого источника перерасход можно списать на заведомое превышение норм с иными целями, хотя в Иркутске и температуры иные).

Но и в шестом, финском источнике, даже хорошо уложенных сухих дров требуется, опять же, все равно почти в 1,5 раза больше, чем по настоящему опросу, если взять сезон даже в 7 мес (15 м³ против 10,5 м³). Если же взять дрова «навалом», то в финском источнике, напомним, вообще названы 25 м³. И это притом, что у наших пользователей 7 месяцев в году каждый день получается как будто зимний, с низкими отрицательными температурами (см. табл. 1), хотя такое бывает только в Арктике и Антарктике.

Нельзя исключить, конечно, что в финском и сербском источниках как-то учтено отопление двух и более уровней (см. выше пункт 2), но указаний на это там не обнаружено.

6.4. Сверка маргинального по количеству расхода дров у Lunarman с показателями из официальных «фирменных» источников Интернета

Обнаруженные выше отличия от теоретических расчетов для реальных пользователей нельзя объяснить однозначно, хотя возможно влияние разного удельного веса дров, использованного в различных источниках.

Есть резон все же доверять данным настоящего опроса, поскольку он составлен на основе реальных оценок ряда пользователей, а не на основе теоретических расчетов. Хотя некоторое схождение источников Интернета, как российских, так и зарубежных, заставляет задуматься, верно ли пользователи, участники настоящего исследования, посчитали свой расход дров за зимний день.

Чтобы это проверить, оценим показатель Lunarman (автора настоящего исследования, который точно знает про реальность своих данных). У него — маргинальный, максимальный удельный расход дров среди всех пользователей (см. табл. 1 и рис. 2, 3): в среднем 11,7 кг за зимние сутки на 10 м²). Простой арифметический пересчет отапливаемой площади для Lunarman с 10 м² реальных на 100 м² гипотетических дает за день 117 кг, за месяц — 3,5 тонны, а за 6 месяцев, следовательно, 21 тонну плохих (обычно у него) дров, что составит 35 м³ (взят средний удельный вес в 0,6 кг/л). И это всё — пока без учета выведенного в пункте 3 выше коэффициента по уменьшению удельного расхода дров с увеличением площади, особо ощутимого, если 10 м² экстраполировать до 100 м² (см. рис. 2–4). А также — с допущением, что зимний день в –10–20° у Lunarman продлится 6 месяцев в году.

Только тогда выходит, что у Lunarman сезонный расход получился бы почти равным или всего в 2–3 раза больше, чем в большинстве представленных выше «фирменных» источников, включая финский (повторим эти «фирменные» значения: 11 м³, 5,9 м³, 14 м³, 15 м³, 30 м³; без Иркутска и Сербии).

А если учесть полученный выше в разделе 3 коэффициент снижения удельного расхода дров при увеличении отапливаемой площади, и экстраполировать по рис. 4 данные от 10 м² Lunarman до гипотетических для него 100 м², то можно видеть, что удельный расход дров уменьшится в 2,5 раза, в результате чего получится 35 м³: 2,5 = 14 м³.

И показатель Lunarman, с его каркасником, одинарным дымоходом, открытой форточкой, плохими дровами и с температурой в –10–20° в течение 6-ти арктических месяцев в году (хотя локализация — Подмосковье) оказывается практически одинаковым с большинством названных выше «фирменных» расходов, включая финские, все из которых теоретически рассчитаны для утепленных коттеджей и с учетом теплопотерь как бы на разные температуры в разные времена года.

Такого быть не может.

Конечно, использование названного «коэффициента площади» из пункта 3 (рис. 4) есть некое допущение, но даже, как было видно выше, простой арифметический перерасчет с 10 м² Lunarman до 100 м² все равно показывает, что «фирменные» показатели расхода на официальных сайтах чрезмерно завышены.

Это свидетельствует о вероятной реальности оценок расхода дров другими пользователями здесь, которые получили меньшие величины.

И нам остается сделать вывод, что теоретическим расчетам по расходу дров от различных фирм, а также, вероятно, и от отдельных авторов (включая зарубежных), доверять следует с осторожностью. Ибо их расчеты, как правило, завышены. Хотя ясно, что превышение — это не преуменьшение, поскольку: «Запас кармана не гнетет, ни пить, ни есть не просит, монах хотя и не… [и т.д.].

6.5. Сравнение кривых распределения величин расхода дров у пользователей и в источниках Интернета

В табл. 3 ниже суммированы все рассмотренные данные (как пользователей настоящего опроса, так и из источников Интернета) по расходу дров в пересчете на месяц отопительного периода и в пересчете на площадь 100 м² (много раз упомянутый поправочный коэффициент на площадь из пункта 3 не учитывается, кроме как добавочно у Lunarman). Надо отметить еще раз, что у пользователей — исключительно зимний месяц с низкой температурой, в то время как для источников Интернета — обычно средний месяц отопительного сезона.

Таблица 3. Расход дров пользователями и согласно источникам Интернета в пересчете на месяц и на площадь в 100 м² (номера источников Интернета соответствуют порядку в подразделе 6.2 выше)

Ник или источник	Тип топлива: дрова или брикеты	Расход дров или дров-эквивалент за месяц, в расчете на 100 м^2	Примечание или ссылка
glebomater	Дрова, доски	0,8 м^3	По среднему удельному расходу из табл. 1 (1,5 кг за сутки)
Sergeymig	Брикеты	1 м^3	—
Кирилл 1974	Дрова	1,1 м^3	По среднему удельному расходу из табл. 1 (2,2 кг за сутки)
vladgri	Уголь	1,2 м^3	Отапливаются три уровня
Sport	Дрова	1,4–1,5 м^3 (среднее 1,45)	По среднему удельному расходу из табл. 1 (2,8–3 кг за сутки для кирпичной и печи и «Milano-2»)
vinogradovskiy	Дрова	1,7 м^3	—
Шура	Дрова	2,0 м^3	Отапливаются два уровня
igarok	Брикеты	2,3 м^3	—
imorsh	Дрова, евродрова	2,9 м^3	По среднему удельному расходу из табл. 1 (5,7 кг за сутки). Отапливаются два уровня
Lunarman	Дрова, доски	5,8 м^3 (при учете «коэффициента площади» из пункта 3, рис. 4, значение составит 2,3 м^3)	По среднему удельному расходу из табл. 1 (11,7 кг за сутки)
Сербский источник 7	Дрова	0,9 м^3*	Glavonji B.D. Consumption of wood fuels in households in Serbia. Thermal Science. 2011. V. 15. № 3. P. 571–585. (PDF доступен в Интернете)
Российский источник 2	Дрова (дуб)	0,8–1,0 м^3 (среднее 0,9)	Сайт «Interro» — твердотопливные котлы (http://interro.pro/library/solid-fuel-boiler/fbrj/economic-benefit-fbrj)
Российский источник 3	Дрова (береза)	2,0 м^3	Сайт «Drova-mo-ru», статья «Количество дров на зиму» (http://drova-mo.ru/kolichestvo-drov-na-zimu/)
Финский источник 6	Дрова плотно сложенные	2,1 м^3**	«Manual for firewood production. VTT-R-11021-08» (www.biohousing.com)
Российский источник 1	Дрова (береза)	2,2 м^3	Сайт «Вместогаза. Продажа и установка тепловых насосов» (http://vmestogaza.ru/component/content/article/2-uncategorised/23-ekonomiya-denezhnykh-sredstv)
Финский источник 6	Дрова навалом	3,6 м^3**	«Manual for firewood production. VTT-R-11021-08» (www.biohousing.com)
Российский источник 4	Дрова (береза)	4,3 м^3**	«Котлы и котельное оборудование» (http://www.potline.ru/2011/10/расход-дров-на-отопление/)
Российский источник 5	Дрова	8,6 м^3**	Сайт «Законодательство Иркутской области» (http://www.irkutsk-law.ru/law/808179.html). Постановление мэра Иркутской области: «Нормативы потребления дров для льготников».

* В источнике для Сербии приведено значение только на целый отопительный сезон. Для расчета взято 6 мес.

** В источнике приведено значение только на целый отопительный сезон. Для расчета взято 7 мес.

В целом из табл. 3 еще раз следует некоторое превышение расхода в почти всех расчетных «фирменных» источниках по сравнению с большинством пользователей с форума, хотя igarok, imorsh и Шура (последние двое отапливают два уровня, включая мансарду) вполне укладываются в «официальные» расчетные показатели. Очень большой расход дров у Lunarman объясняется, помимо других причин (включая неутепленный дымоход), и слишком малой, вероятно, реально отапливаемой площадью по сравнению со всеми прочими пользователями. Учет «коэффициента площади» (пункт 3, рис. 4) теоретически может снижать расход у Lunarman в 2,5 раза, достигая, вновь, основного диапазона «официальных» данных (см. табл. 3).

Среднее значение для всех пользователей составляет 2,03 ± 1,48 м³, а для всех источников Интернета — 3,08 ± 2,53 м³ (различия по t -тесту Стьюдента статистически недостоверны). Но если убрать крайние величины — Lunarman, с одной стороны, и нормы расхода дров для льготников в Иркутской области, с другой, то будем иметь значения, соответственно, 1,61 ± 0,69 м³ и 2,29 ± 1,27 м³, хотя различия все равно статистически недостоверны. Тем не менее, можно говорить о явной тенденции завышения расхода дров в теоретических расчетах, причем напомним, что источники Интернета не выбирались нами специально, а были взяты первые из попавшихся в Гугле.

Для наглядности на рис. 5 представлены распределения частот встречаемости тех или иных диапазонов расхода дров для пользователей сравнительно с теоретическими источниками Интернета.

Рисунок 5. Гистограммы распределения частот встречаемости диапазонов расхода дров для пользователей (а) сравнительно с теоретическими источниками Интернета (б). Красные линии — кривые нормального распределения. Значения расхода на месяц в расчете на 100 м² взяты из табл. 3.

Хотя масштабы абсцисс на рис.5 а и б несколько не совпадают (технически трудно добиться в программе), тем не менее видно, что максимум кривой нормального распределения у пользователей составляет значение порядка 2 м³, а по источникам Интернета — порядка 3 м³, и правая часть кривой во втором случае сдвинута в б’ольшую сторону на две единицы. Конечно, реальное распределение по частотам на графиках рис. 5 далеко от нормального (данных мало), однако в очередной раз можно видеть тенденцию к превышение расхода дров по теоретическим расчетам в доступных источниках Интернета над реальными цифрами. Можно сказать, что в среднем — в полтора раза.

Выводы

1. Наблюдается слабая зависимость удельного расхода дров от марки и мощности металлических/чугунных печей или же отсутствие такой зависимости.

2. Обнаружен б'ольший удельный и абсолютный расход дров при отапливании двух и более уровней по сравнению с одним уровнем. Различия статистически достоверны.

3. Показана обратная зависимость удельного расхода дров от размера отапливаемой площади. Зависимость может описываться логарифмической функцией. Увеличение отапливаемой площади в два раза может снижать удельный расход дров в 1,3 раза.

4. Вероятно отсутствие связи удельного расхода дров с типом материала печи (металлическая/чугунная или кирпичная).

5. Вероятно большее потребление дров при одинарном неутепленном дымоходе. Коэффициент может составить величину не более двух.

6. Согласно настоящему исследованию (вне зависимости от иных источников), наиболее «стандартный» удельный расход дров для относительно утепленных помещений площадью от 30 м² составляет 2–3 кг на 10 м² за зимние сутки, или 1–1,5 м³ дров за зимний месяц на 100 м² отапливаемой площади, что, как правило, меньше (в среднем в полтора раза), чем по расчетам на российских и зарубежных сайтах отопительных фирм и в других источниках Интернета. При малых же отапливаемых площадях (10–20 м²) удельный расход дров возрастает минимум до 4–5 кг на 10 м².

7. Все выводы предварительны, в большинстве статистически недостоверны, но могут быть использованы в «рабочем порядке» до получения более точных данных на б’ольших выборках, хотя сомнительно, что кто-то еще выполнит такое исследование. Теоретические же расчеты на основе теплопотерь, согласно пункту 6 настоящих выводов, не отражают, по-видимому, реальной ситуации, завышая расход.

Дата добавления: 2015-07-19