Consum de gas per escalfar una casa de 100 m²: característiques dels càlculs de gas liquat i natural + exemples amb fórmules
Probablement heu sentit més d'una vegada que les calderes de gas no tenen competidors en termes d'eficiència.Però, ja ho veus, l'escepticisme sa mai fa mal, com diuen, confia, però verifica. Per tant, abans de decidir instal·lar i operar equips de gas, hauríeu de calcular i pensar-ho bé.
Us suggerim que us familiaritzeu amb els passos de càlcul i les fórmules que determinen el consum de gas per escalfar una casa de 100 m.2 tenint en compte tots els factors significatius. Després de revisar els càlculs, podreu treure la vostra pròpia conclusió sobre com de rendible és utilitzar el combustible blau com a font d'energia tèrmica.
El contingut de l'article:
Fórmules de càrrega de calor i flux de gas
El consum de gas es designa convencionalment amb la lletra llatina V i està determinat per la fórmula:
V = Q / (n/100 x q), On
Q - càrrega de calefacció (kW/h), q - poder calorífic del gas (kW/m³), n - eficiència de la caldera de gas, expressada en percentatge.
El consum de gas principal es mesura en metres cúbics per hora (m³/h), gas liquat - en litres o quilograms per hora (l/h, kg/h).
Considerem amb detall què signifiquen les variables d'aquesta fórmula i com determinar-les.
El concepte de "càrrega de calor" es dóna a la llei federal "Sobre el subministrament de calor". Canviant una mica la redacció oficial, diguem que aquesta és la quantitat d'energia tèrmica transferida per unitat de temps per mantenir una temperatura de l'aire còmoda a l'habitació.
En el futur també utilitzarem el concepte de “potència tèrmica”, així que al mateix temps donarem la seva definició en relació als nostres càlculs. La potència tèrmica és la quantitat d'energia tèrmica que pot produir una caldera de gas per unitat de temps.
La càrrega de calor es determina d'acord amb MDK 4-05.2004 mitjançant càlculs d'enginyeria tèrmica.
Fórmula simplificada:
Q = V x ΔT x K / 860.
Aquí V és el volum de l'habitació, que s'obté multiplicant l'alçada del sostre, l'amplada i la longitud del terra.
ΔT és la diferència entre la temperatura de l'aire exterior de l'edifici i la temperatura de l'aire necessària a l'habitació climatitzada. Per als càlculs s'utilitzen els paràmetres climàtics indicats a la SP 131.13330.2012.
K és el coeficient de pèrdua de calor, que és el més difícil de determinar amb precisió a causa de la influència de molts factors, inclòs el nombre i la posició de les parets externes en relació amb les direccions cardinals i les condicions del vent a l'hivern; nombre, tipus i mides de finestres, portes d'entrada i balcons; el tipus de materials d'edificació i d'aïllament tèrmic utilitzats, etc.
Si cal realitzar un càlcul amb un error dins del 5%, és millor fer una auditoria tèrmica de la casa.
Si els requisits de càlcul no són tan estrictes, podeu utilitzar valors mitjans del coeficient de pèrdua de calor:
- augment del grau d'aïllament tèrmic - 0,6-0,9;
- grau mitjà d'aïllament tèrmic - 1-1,9;
- baix aïllament tèrmic - 2-2,9;
- manca d'aïllament tèrmic – 3-4.
Doble maó, finestres petites amb finestres de triple vidre, un sistema de cobertes aïllades, una base sòlida, aïllament tèrmic amb materials amb baixa conductivitat tèrmica: tot això indica un coeficient mínim de pèrdua de calor per a la vostra llar.
Amb maó doble, però coberta regular i finestres amb marcs dobles, el coeficient puja a valors mitjans. Els mateixos paràmetres, però un sol maó i un sostre simple són un signe de baix aïllament tèrmic. La manca d'aïllament tèrmic és típica de les cases rurals.
Un cop escollit el valor del coeficient que millor s'ajusta a l'aïllament tèrmic de la seva llar, el substituïm en la fórmula de càlcul de la càrrega tèrmica. A continuació, utilitzant la fórmula, calculem consum de gas per mantenir un microclima còmode en una casa de camp.
Consum de gas utilitzant exemples concrets
Per determinar quin serà el consum de gas natural en escalfar una casa d'un pis de 100 m2, primer cal determinar la càrrega de calor.
Càlcul de càrrega de calor
Per obtenir les dades més precises sobre el volum d'escalfament de la casa, es calcula per separat el volum de cada habitació i locals auxiliars on cal mantenir la calor. Les mesures de longitud i amplada es prenen al llarg dels sòcols mitjançant una cinta mètrica normal o làser.
Ho farem més senzill: prenem l'alçada del sostre com a 2,5 metres, la multipliquem per l'àrea indicada i obtenim el volum de la casa V = 250 m3.
Per determinar ΔT, s'utilitza la columna 6 de la taula 3.1 SP 131.13330.2012. Aquí s'indica la temperatura de l'aire del període més fred, calculada a partir de les temperatures mitjanes mensuals.
Trobem el nom de la localitat on es troba la instal·lació de calefacció. Suposem que aquest és Bryansk, per tant, el valor desitjat és -12 °C. La temperatura a les sales d'estar segons GOST R 51617-2000 hauria d'estar entre 18 i 24 °C. Prenent el valor mitjà de 22 °C, obtenim ΔT= 34 °C.
Determinem el grau d'aïllament tèrmic de l'habitatge i apliquem el coeficient adequat. En el context de l'augment dels preus dels refrigerants, la majoria de propietaris s'esforcen per augmentar l'eficiència energètica de la calefacció millorant l'aïllament tèrmic de la seva llar, per la qual cosa és força raonable utilitzar el primer indicador del grau mitjà d'aïllament tèrmic, que és igual a 1.
Resumim tots els valors amb la fórmula:
250 m3 × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 kW/h.
Apliquem la regla d'arrodoniment a l'enter més proper i obtenim Q = 10 kW/h.
Us recordem que només ho hem fet nosaltres càlcul tèrmic a casa i ara el següent pas és calcular el consum de gas. Però de moment seria convenient fer una petita digressió i aclarir que la càrrega de calefacció es pot calcular de manera simplificada.
Adona't que potència de la caldera de gas es pot calcular per a un objecte específic, tenint en compte tots els matisos tècnics. Segons dades mitjanes, per cada metre d'espai habitable estàndard hi ha 100 Wh d'energia tèrmica. Per tant, per a una casa amb una superfície de 100 m2 aquesta xifra serà de 100 W/h × 100 m2 = 10.000 Wh o 10 kW/h.
En aquest cas, els càlculs amb la fórmula i el mètode simplificat van donar el mateix resultat, però això no sempre passa, i la diferència sovint arriba al 20% o més. A més, els enginyers de calefacció recomanen comprar calderes turboalimentades i atmosfèriques sempre amb un marge del 20-25% amb l'expectativa de poder cobrir les pèrdues de calor en dies amb temperatures crítiques baixes.
Consum de gas a la xarxa
Per calcular, cal conèixer l'eficiència de la caldera de gas. Ho podeu veure a les especificacions tècniques indicades a la documentació adjunta. Escollirem un model adequat per a una casa de la zona especificada.
El principal criteri de selecció serà la potència tèrmica de la unitat. El seu valor és molt proper al valor de la càrrega tèrmica i es pot calcular amb la mateixa fórmula, però per al càlcul es té en compte la temperatura del període de cinc dies més fred o s'aplica un factor creixent d'1,3, perquè la caldera ha de tenir prou potència per mantenir la calor a la casa fins i tot en les gelades més severes.
Per tant, per escalfar 100 m2 necessitareu una caldera amb una potència d'uns 13 kW. Eficiència (n) de molts models calderes de gas murals, per exemple, les unitats de la marca NEVA, és del 92,5%. Utilitzarem aquest valor en els nostres càlculs.
El poder calorífic, o, dit d'una altra manera, la calor específica de combustió (q) depèn del tipus de gas utilitzat. És millor consultar amb l'empresa de subministrament de gas quin tipus de gas es subministra a casa.
Per defecte, substituirem en la fórmula el valor arrodonit corresponent al gas G20 amb el poder calorífic Hi més baix, és a dir, 9,5 kWh/m³. Tingueu en compte que les unitats de mesura són quilowatts, no megajoules.
S'han determinat tots els valors necessaris i només queda reduir-los a la fórmula:
V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.
Així, el consum de gas principal en escalfar una casa amb una superfície de 100 m2 amb una alçada de sostre de 2,5 metres és poc més d'1,1 metres cúbics per hora. Per dia, respectivament, 24,2 metres cúbics.
Ara és fàcil esbrinar quant de gas es necessita per a tota la temporada de calefacció. Segons la normativa estatal, durant la temporada de calefacció la temperatura mitjana diària de l'aire exterior no supera els 8 °C. A la zona mitjana, aquest període dura del 15 d'octubre al 15 d'abril (183 dies).
Com que en aquest moment es produeixen fluctuacions de temperatura importants, el consum diari de gas es divideix per 2 i després es multiplica per 183. És a dir, es necessitaran uns 2214,3 metres cúbics de gas principal per a la temporada de calefacció.
Quant propà-butà necessites per a la temporada de calefacció?
Les calderes de gas modernes estan dissenyades per utilitzar no només gas principal, sinó també gas liquat. Per abastir-se de la quantitat necessària de combustible, no utilitzen cilindres de gas normals, sinó dipòsits més amplis: dipòsits de gas.
Quan es calcula el consum de gas liquat necessari per escalfar una casa de 100 m2, s'utilitza la mateixa metodologia, però els valors d'algunes variables de la fórmula canvien.
Es subministra una barreja de propà-butà liquat per a les necessitats domèstiques.
El seu poder calorífic és de 12,8 kW/kg. Substituïm aquest paràmetre a la fórmula i obtenim:
V = 10 / (92,5 / 100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.
Quan es treballa amb combustible liquat, l'eficiència de l'equip disminueix, de manera que el consum de gas augmenta aproximadament un 10% i arriba a 0,88 kg/h per dia. La correcció pot ser diferent per al vostre model de caldera. El valor concret s'indica a la documentació adjunta.
Ara calculem la quantitat de gas necessària per a la temporada de calefacció: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Aquest valor també s'ha de dividir per 2 a causa de les fluctuacions de temperatura. Resultat final: es necessiten 1932,5 kg de propà-butà per a la temporada de calefacció.
Serà útil convertir quilograms a litres. A partir de les dades de referència, 540 grams de barreja liquada de propà-butà corresponen a 1 litre. És a dir, per a tota la temporada de calefacció seran necessaris 3578 litres de gas liquat.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Tens cura de l'energia tèrmica, però el teu veí encara consumeix menys? L'autor del vídeo va decidir compartir la seva pròpia experiència d'utilitzar GLP per a la calefacció de la llar. Potser aquesta informació també us serà útil.
Els termòstats i els sensors de temperatura ajuden realment a reduir significativament els costos del gas durant la temporada de calefacció? El vídeo mostra com passa això a la pràctica.
Per determinar el futur consum de gas per a la calefacció, no cal una formació superior. Sabent com es fan les operacions matemàtiques més senzilles, calcularàs els paràmetres necessaris amb un error acceptable.
Al llarg del camí, podreu identificar els punts febles de la vostra llar, minimitzar les pèrdues de calor, eliminar les fuites de calor a l'exterior i, en conseqüència, aprofitar tots els avantatges del combustible blau.
Si us plau, comenta la informació que proporcionem amb boles de càlcul i fórmules per determinar el consum de gas. Podeu compartir informació útil sobre el tema de l'article, fer una pregunta o publicar una foto al bloc següent. És possible que les vostres recomanacions siguin útils per als visitants del lloc.
