Zużycie gazu z uchwytu gazowego do ogrzewania: jak obliczyć + wskazówki dotyczące minimalizacji

Powszechnie wiadomo, że zbiorniki gazowe coraz częściej wykorzystywane są do ogrzewania domów i domków letniskowych zamieszkałych na stałe lub długoterminowo.Nie ulega również wątpliwości, że dużą część budżetu przeznaczonego na ogrzewanie domu stanowią koszty paliwa. W naszym przypadku jest to gaz skroplony.

Dlatego rozważny właściciel domu musi wiedzieć, jak prawidłowo obliczyć zużycie gazu z butli na ogrzewanie i umieć przewidzieć odstępy między tankowaniami. Jest to istotne również dlatego, że dostawa gazu, jako usługa transportowa, ma swoją dość znaczącą cenę.

Pomożemy Ci w przystępny sposób samodzielnie obliczyć zużycie gazu skroplonego do ogrzewania domu w instalacjach gazowych ze zbiornikiem gazowym. Wiedza ta jest istotna przy projektowaniu budowy nowego domu i planowaniu przebudowy istniejącej sieci ciepłowniczej. Prawidłowo przeprowadzone obliczenia pozwolą Ci kontrolować zużycie gazu i obniżyć jego koszty.

Czynniki wpływające na zużycie gazu

Zbiornik na gaz ma postać zbiornika objętościowego napełnianego gazem płynnym (LPG). Jest to mieszanina dwóch gazów – propanu i butanu.

Autonomiczne schematy ogrzewania z poborem gazu ze zbiornika gazowego i kotłem gazowym w systemie stały się nowoczesną alternatywą dla ogrzewania domów z kotłów na paliwo stałe lub olej napędowy

Magazynowanie gazu w takich zbiornikach i jego dalsze wykorzystanie do ogrzewania domu może wynikać z następujących czynników:

• niemożność podłączenia do głównej rury gazowej lub wysoki koszt takiego połączenia;
• ciągłe i nierozwiązane przez służby gazownicze problemy z ciśnieniem gazu w gazociągu centralnym.

Do normalnego funkcjonowania większości kotłów gazowych ciśnienie gazu w rurociągu musi wynosić co najmniej 35 mbar. Norma ta często nie jest utrzymywana w głównych gazociągach i waha się jedynie od 8 do 22 mbar.

Do określenia objętości skroplonego gazu w zbiorniku stosuje się mechaniczne wskaźniki poziomu lub nowocześniejsze systemy zdalnej telemetrii. Sprzęt taki można dostarczyć w komplecie ze zbiornikiem lub zakupić osobno. Średnie dzienne zużycie gazu można również określić na podstawie różnicy odczytów licznik gazu, Jeśli możliwe.

Ale dokładniejsza odpowiedź na pytanie, ile gazu w zbiorniku gazowym wystarczy do ogrzania domu, jakie jest jego zużycie i jak zminimalizować koszty, pomogą obliczenia matematyczne. I to pomimo faktu, że obiektywnie takie wyliczenie będzie miało charakter przeciętny.

Paliwo w niezależnym dopływie gazu ze zbiornika gazowego zużywane jest nie tylko na ogrzewanie. Choć w znacznie mniejszych ilościach, wydaje się ją także na podgrzewanie wody, obsługę kuchenki gazowej i inne potrzeby gospodarstwa domowego.

Należy wziąć pod uwagę, że na zużycie gazu wpływają następujące czynniki:

• klimat regionu i róża wiatrów;
• powierzchnia domu, liczba i stopień izolacji termicznej okien i drzwi;
• materiał ścian, dachu, fundamentów i stopień ich izolacji;
• liczba mieszkańców i sposób ich pobytu (stały lub okresowy);
• charakterystyka techniczna kotła, zastosowanie dodatkowych urządzeń gazowych i urządzeń pomocniczych;
• liczba grzejników, obecność podgrzewanych podłóg.

Te i inne warunki sprawiają, że obliczenie zużycia paliwa ze zbiornika gazu jest wartością względną, opartą na średnich przyjętych wskaźnikach.

Obliczanie mocy kotła gazowego

Główną część zużycia paliwa stanowi ogrzewanie. Ważnym parametrem każdego domu lub mieszkania, który wpływa na ilość gazu zużywanego na ogrzewanie, jest wskaźnik strat ciepła. Zadaniem ogrzewania jest właśnie prawidłowe zrekompensowanie tych strat, tworząc warunki do komfortowego życia.

Aby obliczyć zapotrzebowanie na gaz skroplony, należy określić wielkość strat ciepła w domu lub moc cieplną potrzebną do pełnego ogrzania. Moc znamionowa systemu grzewczego - kotła gazowego - zależy od tego wskaźnika

Jako standard do obliczeń przyjmiemy dom położony na obszarze o klimacie umiarkowanym, w zadowalającym stanie i ocieplony zgodnie z technologią. Powierzchnia domu 80 m².

Średnie wartości strat ciepła i mocy kotła można określić na podstawie kwadratury powierzchni.

Formuła wygląda następująco:

Q = S × Рр /10, Gdzie

Q – obliczone straty ciepła (kW);

S – powierzchnia pomieszczeń ogrzewanych (m.in²);

Рр – moc właściwa kotła gazowego (kW/m²) — moc na każde 10 m².

Moc właściwa do ogrzewania powierzchni 10 m² został już w przybliżeniu ustalony, biorąc pod uwagę poprawki dla regionów o różnych klimatach. Dla naszego domu referencyjnego, zlokalizowanego na przykład w regionie moskiewskim, Рр = 1,2 - 1,5 kW.

Biorąc pod uwagę powierzchnię domu 80 m², optymalna moc systemu grzewczego będzie miała wartość:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Chociaż jest to uproszczenie, wzór ten odzwierciedla najdokładniejsze wyniki.

Często dla wygody przeprowadzania obliczeń za jednostkę przyjmuje się wartość mocy właściwej. Na tej podstawie pobierana jest moc systemu grzewczego w wysokości 10 kW na 100 m² obszary grzewcze.

Ponieważ system zaopatrzenia w gaz w Twoim domu obejmuje nie tylko ogrzewanie, ale także podgrzewanie wody i inny sprzęt, moc kotła określa się, dodając 20-25% rezerwy do obliczonych strat ciepła

Drugą opcją, ale akceptowaną z większym błędem, jest obliczenie kosztu energii cieplnej w przypadku strat ciepła budynku według kubatury - kubatury ogrzewanych pomieszczeń. W zależności od strefy klimatycznej na ogrzanie jednego metra sześciennego pomieszczenia o wysokości sufitu do 3 m przeznacza się 30–40 W.

Obliczanie przepływu gazu ze zbiornika gazu

Obliczanie zużycia na ogrzewanie mieszaniny z magazynu gazu stosowanego w systemie ogrzewania domu ma swoją własną charakterystykę i różni się od obliczania zużycia główny gaz ziemny.

Przewidywaną wielkość zużycia gazu oblicza się ze wzoru:

V = Q / (q × η), Gdzie

V to obliczona objętość LPG, mierzona w m³/h;

Q – obliczone straty ciepła;

q to najmniejsza właściwa wartość ciepła spalania gazu lub jego kaloryczności. Dla propanu-butanu wartość ta wynosi 46 MJ/kg lub 12,8 kW/kg;

η – sprawność systemu zasilania gazem, wyrażona w wartości bezwzględnej na jednostkę (sprawność/100). W zależności od charakterystyki kotła gazowego sprawność może wynosić od 86% - dla najprostszych, do 96% - dla zaawansowanych technologicznie agregatów skraplających. Odpowiednio wartość η może wynosić od 0,86 do 0,96.

Załóżmy, że planuje się wyposażenie instalacji grzewczej w nowoczesny kocioł kondensacyjny o sprawności 96%.

Zastępując wartości, które przyjęliśmy do obliczeń, do pierwotnego wzoru, otrzymujemy następującą średnią objętość gazu zużytego do ogrzewania:

V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 /12,288 = 0,78 kg/h.

Ponieważ za jednostkę napełniania LPG przyjmuje się zwykle litr, konieczne jest wyrażenie objętości propanu-butanu w tej jednostce miary. Aby obliczyć liczbę litrów w masie skroplonej mieszaniny węglowodorów, należy podzielić kilogramy przez gęstość.

W tabeli przedstawiono gęstość badawczą gazu skroplonego (w t/m3), przy różnych średnich dobowych temperaturach powietrza i zgodnie ze stosunkiem propanu do butanu wyrażonym w procentach

Fizyka przejścia LPG ze stanu ciekłego do pary (roboczej) jest następująca: propan wrze w temperaturze -40°C i wyższej, butan - od 3°C ze znakiem minus. Odpowiednio mieszanina 50/50 zacznie przechodzić w fazę gazową w temperaturze minus 20 °Z.

W przypadku średnich szerokości geograficznych i zakopanego w ziemi zbiornika gazu takie proporcje są wystarczające. Aby jednak uchronić się przed niepotrzebnymi kłopotami, w warunkach zimowych optymalne jest użycie mieszanki o zawartości co najmniej 70% propanu - „gazu zimowego”.

Przyjmując obliczoną gęstość LPG równą 0,572 t/m³  - mieszanina propan/butan 70/30 w temperaturze - 20°C), łatwo jest obliczyć zużycie gazu w litrach: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Dzienne zużycie przy takim doborze gazu w domu wyniesie: 1,36×24 ≈ 32,6 l, w ciągu miesiąca – 32,6×30 = 978 l. Ponieważ uzyskaną wartość obliczono dla najzimniejszego okresu, skorygowanego o warunki pogodowe, można ją podzielić na pół: 978/2 = 489 litrów średnio miesięcznie.

Czas trwania sezonu grzewczego liczony jest od momentu, w którym średnia dobowa temperatura zewnętrzna nie przekracza +8 stopni Celsjusza przez 5 dni. Okres ten kończy się wiosną, kiedy następuje stabilne ocieplenie

Na obszarze, który wzięliśmy za przykład (obwód moskiewski), okres ten wynosi średnio 214 dni.

Zużycie gazu do ogrzewania w ciągu roku w przeliczeniu wyniesie: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 litrów.

Wybór optymalnego zbiornika gazu do zużycia

Zbiornik gazu to drogi sprzęt, który kupuje się i instaluje na dłużej niż rok. Nie tylko efektywność systemu ogrzewania domu w dużej mierze zależy od jego prawidłowego wyboru. Koszty ogrzewania mogą pośrednio zależeć od rodzaju i rodzaju magazynu skroplonego gazu.

Porównanie naziemnych i podziemnych zbiorników gazu

Naziemny zbiornik gazu jest tańszą opcją autonomicznego zgazowania. Zbiorniki takie mają zazwyczaj mniejszą objętość, a ich montaż nie wymaga kosztownych prac ziemnych.

Jednak korzystając w zimie z naziemnych zbiorników gazu do celów grzewczych, należy wziąć pod uwagę, że w tym okresie parowanie mieszaniny propan-butan zostanie zmniejszone i możliwe będą problemy z ciśnieniem gazu.

Dla bardziej wydajnej i produktywnej pracy naziemnego zbiornika gazu konieczne będzie co najmniej wyposażenie go w zespół parujący i zaizolowanie ścian zbiornika

Możliwe jest oczywiście obniżenie progu temperatury przejścia LPG w fazę gazową paliwa ze względu na wyższą zawartość propanu w mieszance. Będzie to jednak pociągać za sobą dodatkowe koszty, ponieważ taki gaz jest droższy niż butan.

Podziemne zbiorniki na gaz to najpopularniejsze miejsca magazynowania LPG.

Taki zakopany zbiornik w klimacie umiarkowanym nie wymaga dodatkowego wyposażenia do ogrzewania i izolacji termicznej

Głębokość zanurzenia pojemnika powinna być taka, aby warstwa ziemi nad nim wynosiła co najmniej 0,6 m. Zabezpieczy to magazyn przed zamarznięciem i uszkodzeniami mechanicznymi.

Pionowy lub poziomy uchwyt gazowy

Istnieją dwa rodzaje wpuszczanych zbiorników gazu w kształcie:

1. Pionowy.
2. Poziomy.

Pojemniki te różnią się od siebie nie tylko konstrukcją, ale także funkcjonalnością - powierzchnią skroplonej mieszaniny, zwaną „lustrem parowania”.

Poziome uchwyty na gaz mają większe „lustro”. Z tego powodu powstawanie pary zachodzi intensywniej, przy ciśnieniu wystarczającym do prawidłowego działania systemu grzewczego

Pionowe magazyny są coraz częściej stosowane w autonomicznych systemach gazowych małych domów lub domków letniskowych, jeśli w zimie nie jest wymagane ich pełne ogrzewanie.

Aby zapewnić wydajną i stabilną pracę pionowych zbiorników gazu w okresie zimowym, konieczne jest zaizolowanie zbiornika lub zastosowanie specjalnych grzejników, co zwiększa całkowity koszt dostawy gazu do domu

Cechy mobilnej cysterny gazowej

Rozwiązanie problemu ogrzewania i stworzenie komfortowych warunków życia zimą na daczach z tymczasowym miejscem zamieszkania, obiektach w budowie, gdzie magazynowanie gazu jest niepraktyczne lub technicznie niemożliwe, pozwala mobilna cysterna z gazem.

Jest to zbiornik montowany na przyczepie o pojemności 500-600 litrów. Jak długo wytrzyma taki zbiornik na gaz o pojemności 600 litrów, można przewidzieć, przyjmując przeciętnie stosowany standard - 30-40 litrów skroplonego gazu na 1 metr kwadratowy pomieszczenia.

Z przybliżonych obliczeń wynika, że ​​ocieplony dom o powierzchni 100 m2 można samodzielnie ogrzewać mobilnym zbiornikiem gazu przez miesiąc, utrzymując komfortową temperaturę do zamieszkania.

Należy rozumieć, że eksploatacja mobilnego zbiornika gazu jako zbiornika naziemnego zimą lub w regionach północnych będzie wymagała izolacji i wymuszonego ogrzewania zbiornika. Z tego powodu ciągniony zbiornik gazu nie jest całkowicie akceptowalną opcją ogrzewania.

Jak wybrać zbiornik gazu według objętości

Spośród typowych podziemnych zbiorników gazu zbiorniki o pojemności 2700 litrów i 4850 litrów są optymalnie odpowiednie dla domów wiejskich i domków letniskowych.

Przy wyborze standardowej wielkości magazynu gazu należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

1. Jeśli mieszkasz na stałe w domu z autonomicznym ogrzewaniem, zaleca się uzupełnianie zbiornika dwa razy w roku. Wynika to z różnych stężeń butanu i propanu w mieszaninach przeznaczonych do stosowania latem i zimą.
2. Zbiornik należy napełnić fazą skroploną w 85%. Pozostała wolna objętość w magazynie stanowi poduszkę parową dla węglowodorów w fazie parowania.

Dlatego przy obliczaniu, ile gazu zmieści się w zbiorniku o pojemności 2700 litrów lub w magazynie gazu o innej wielkości, należy wziąć pod uwagę, że nominalna objętość całkowita zbiornika i jego objętość napełnienia to nie to samo.

W tabeli przedstawiono pojemności napełnienia typowych zbiorników gazowych Eurostandardu-2 w odniesieniu do optymalnej powierzchni powierzchni ogrzewanych oraz mocy kotła

Nasze obliczenia średnich wartości poboru gazu skroplonego ze zbiornika gazu oraz ogólnie przyjęte normy pozwalają nam określić częstotliwość uzupełniania zbiorników gazu. Przy średnim rocznym zużyciu 30 litrów gazu na 1 m² powierzchnia ogrzewana, uzupełnienie gazu płynnego o pojemności 2295 l w zbiorniku 2700 l dla domu 100 m² wystarczy na 9 miesięcy.

W ten sam sposób, ale dla domu 150 m², obliczamy, jak długo LPG wystarczy w instalacji grzewczej ze zbiornika gazu o pojemności 4850 litrów. W ciągu roku zużywa się 4500 litrów, więc objętość napełnienia 4122 litrów wystarczy do ogrzania domu przez 10 miesięcy.

Z obliczeń jasno wynika, że ​​​​tankowanie będzie musiało odbywać się dwa razy w roku. I jest to uzasadnione ekonomicznie ze względu na użytkowanie LPG „letni” i „zimowy”..

Wskazówki dotyczące oszczędzania gazu

Możesz zmniejszyć zużycie gazu ze zbiornika gazu, podejmując następujące działania oszczędzające energię:

• izolacja ścian, dachów, poddaszy, podłóg piwnic;
• wymianę starych pakietów okiennych na nowoczesne okna dwuszybowe z profilami przeciwmrozowymi;
• optymalne ustawienie parametrów kotła;
• montaż energooszczędnego kotła gazowego kondensacyjnego do ogrzewania;
• stosowanie system ogrzewania kolektora, który ma wyższą wydajność i możliwość regulacji dopływu chłodziwa do każdego urządzenia grzewczego;
• wyposażenie grzejników w termostaty.

Dobry efekt oszczędności gazu osiąga się poprzez instalację sterowników automatyzujących proces sterowania dostawą ciepła.

Sterownik w zależności od zadanych ustawień automatycznie steruje ogrzewaniem autonomicznym, co pozwala znacznie zminimalizować zużycie LPG z butli gazowej i obniżyć koszty ogrzewania nawet o 25%.

Ponadto nowoczesne sterowniki to z reguły inteligentne urządzenia, za pomocą których można zdalnie sterować kotłem z poziomu telefonu komórkowego.

Niedrogą alternatywą dla takich zdalnie sterowanych urządzeń są termostaty programowalne lub dobowe, które pozwalają także na oszczędzanie energii.

Nowoczesnym rozwiązaniem oszczędzania gazu z autonomicznego magazynu jest system inteligentnego domu.

Oprócz dużej gamy przydatnych funkcji ułatwiających życie, zastosowanie technologii inteligentnego domu pozwala na automatyczną klimatyzację

Funkcję klimatyzacji w domu można zainstalować osobno lub zintegrować z ogólnym zestawem „narzędzi”.

Takie technologie pozwalają na ekonomiczne wykorzystanie gazu do ogrzewania poszczególnych pomieszczeń w ciągu dnia. Możesz skonfigurować system tak, aby działał w trybie ogrzewania, gdy nie ma mieszkańców i zdalnie włączał pełne ogrzewanie przed przybyciem do domu.

Głównym problemem związanym z wdrożeniem systemu klimatyzacji „inteligentnego domu” jest stosunkowo wysoki koszt zagadnienia i konieczność zaprojektowania przed instalacją systemu grzewczego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ciekawa metoda obliczania zużycia gazu do ogrzewania i wskazówki dotyczące zmniejszania kosztów gazu:

Porady ekspertów dotyczące ekonomicznie wykonalnego wyboru pojemności zbiornika gazu:

9 wskazówek, jak zmniejszyć zużycie gazu używanego do ogrzewania domu:

Należy zrozumieć, że wszystkie obliczenia, które proponujemy zastosować przy korzystaniu z gazu ze zbiornika gazu, są raczej arbitralne. Nawet specjalista nie jest w stanie dokładnie określić i przewidzieć, ile gazu skroplonego zostanie zużyte w danym okresie.

Jednak przedstawiona metodyka, oparta na praktyce eksploatacji autonomicznych systemów gazowych, pokazuje wiarygodne średnie wartości zużycia gazu.

Obliczenia te oraz zawarte w nich przydatne wskazówki pozwolą na prawidłowy dobór optymalnej butli z gazem oraz zaplanowanie częstotliwości jej uzupełniania.

Jeśli masz doświadczenie w stosowaniu uchwytów gazowych do ogrzewania, podziel się nim z naszymi czytelnikami. Opowiedz nam o zawiłościach korzystania z takiego sprzętu. Napisz swoje uwagi, zadawaj pytania - blok kontaktowy znajduje się poniżej.