Zużycie gazu do ogrzewania domu o powierzchni 100 m²: cechy obliczeń dla gazu skroplonego i ziemnego + przykłady ze wzorami

Zapewne nie raz słyszałeś, że kotły gazowe nie mają konkurencji pod względem wydajności.Ale jak widać, zdrowy sceptycyzm nigdy nie zaszkodzi – jak to mówią – ufaj, ale sprawdzaj. Dlatego przed podjęciem decyzji o instalacji i obsłudze sprzętu gazowego należy wszystko dokładnie obliczyć i przemyśleć.

Sugerujemy zapoznanie się z etapami obliczeniowymi i wzorami określającymi zużycie gazu do ogrzewania domu o powierzchni 100 m² biorąc pod uwagę wszystkie istotne czynniki. Po zapoznaniu się z obliczeniami będziesz mógł wyciągnąć własny wniosek na temat opłacalności wykorzystania niebieskiego paliwa jako źródła energii cieplnej.

Wzory na obciążenie cieplne i przepływ gazu

Zużycie gazu umownie oznacza się łacińską literą V i określa się według wzoru:

V = Q / (n/100 x q), Gdzie

Q – obciążenie grzewcze (kW/h), q – wartość opałowa gazu (kW/m3), n – sprawność kotła gazowego wyrażona w procentach.

Główne zużycie gazu mierzone jest w metrach sześciennych na godzinę (m³/h), gazu skroplonego – w litrach lub kilogramach na godzinę (l/h, kg/h).

Zużycie gazu obliczane jest przed zaprojektowaniem systemu grzewczego, wyborem kotła, nośnika energii, a następnie w łatwy sposób kontrolowane za pomocą liczników

Zastanówmy się szczegółowo, co oznaczają zmienne w tym wzorze i jak je określić.

Pojęcie „obciążenia cieplnego” podano w ustawie federalnej „O dostawach ciepła”. Zmieniając nieco oficjalne sformułowanie, powiedzmy, że jest to ilość energii cieplnej przekazanej w jednostce czasu, aby utrzymać komfortową temperaturę powietrza w pomieszczeniu.

W przyszłości będziemy także posługiwać się pojęciem „mocy cieplnej”, więc jednocześnie podamy jej definicję w nawiązaniu do naszych obliczeń. Moc cieplna to ilość energii cieplnej, którą kocioł gazowy może wytworzyć w jednostce czasu.

Obciążenie cieplne określa się zgodnie z MDK 4-05.2004 za pomocą obliczeń termotechnicznych.

Uproszczona formuła:

Q = V x ΔT x K / 860.

Tutaj V jest objętością pomieszczenia, którą uzyskuje się poprzez pomnożenie wysokości sufitu, szerokości i długości podłogi.

ΔT jest różnicą pomiędzy temperaturą powietrza na zewnątrz budynku a wymaganą temperaturą powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. Do obliczeń stosuje się parametry klimatyczne podane w SP 131.13330.2012.

Aby uzyskać jak najdokładniejsze wskaźniki zużycia gazu, stosuje się wzory uwzględniające nawet położenie okien - promienie słoneczne ogrzewają pomieszczenie, ograniczając straty ciepła

K to współczynnik strat ciepła, który jest najtrudniejszy do dokładnego określenia ze względu na wpływ wielu czynników, w tym liczby i położenia ścian zewnętrznych względem kierunków kardynalnych oraz warunków wiatrowych w okresie zimowym; liczba, rodzaj i wymiary okien, drzwi wejściowych i balkonowych; rodzaj zastosowanych materiałów budowlanych i termoizolacyjnych i tak dalej.

Na przegrodzie budynku występują obszary o zwiększonym przenikaniu ciepła - mostki cieplne, przez co zużycie paliwa może znacznie wzrosnąć

Jeśli konieczne jest wykonanie obliczeń z błędem w granicach 5%, lepiej przeprowadzić audyt cieplny domu.

Jeśli wymagania obliczeniowe nie są tak rygorystyczne, można zastosować średnie wartości współczynnika utraty ciepła:

• podwyższony stopień izolacji termicznej – 0,6-0,9;
• średni stopień izolacyjności termicznej – 1-1,9;
• niska izolacyjność cieplna – 2-2,9;
• brak izolacji termicznej – 3-4.

Podwójna cegła, małe okna z potrójnymi szybami, izolowany system dachowy, mocny fundament, izolacja termiczna przy użyciu materiałów o niskiej przewodności cieplnej - wszystko to wskazuje na minimalny współczynnik strat ciepła dla Twojego domu.

Przy podwójnym murze, ale zwykłym dachu i oknach z podwójną ramą współczynnik wzrasta do wartości średnich. Te same parametry, ale pojedyncza cegła i prosty dach świadczą o niskiej izolacyjności termicznej. Brak izolacji termicznej jest typowy dla domów wiejskich.

Już na etapie budowy domu należy zadbać o oszczędzanie energii cieplnej poprzez ocieplenie ścian, dachu i fundamentów oraz montaż okien wielokomorowych

Po wybraniu wartości współczynnika, który najlepiej odpowiada izolacyjności termicznej Twojego domu, podstawiamy go do wzoru na obliczenie obciążenia cieplnego. Następnie korzystając ze wzoru obliczamy zużycie gazu aby utrzymać komfortowy mikroklimat w wiejskim domu.

Zużycie gazu na konkretnych przykładach

Aby określić, jakie będzie zużycie gazu ziemnego podczas ogrzewania parterowego domu o powierzchni 100 m2, należy najpierw określić obciążenie cieplne.

Obliczanie obciążenia cieplnego

Aby uzyskać jak najdokładniejsze dane na temat ogrzewanej objętości domu, oddzielnie oblicza się objętość każdego pomieszczenia i pomieszczeń pomocniczych, w których konieczne jest utrzymanie ciepła. Pomiary długości i szerokości wykonuje się wzdłuż listew przypodłogowych za pomocą zwykłej lub laserowej miarki.

Zrobimy to prościej: wysokość sufitu przyjmujemy na 2,5 metra, mnożymy ją przez wskazaną powierzchnię i otrzymujemy objętość domu V = 250 m³.

Jeśli pomieszczenie ma złożony kształt architektoniczny, dzieli się je na prostokąty, trójkąty, koła, oblicza się i sumuje powierzchnię każdego z nich

Do określenia ΔT wykorzystuje się kolumnę 6 w tabeli 3.1 SP 131.13330.2012. Wskazuje się tu temperaturę powietrza w najzimniejszym okresie, obliczoną na podstawie średnich miesięcznych temperatur.

Znajdujemy nazwę miejscowości, w której znajduje się ogrzewany obiekt. Załóżmy, że jest to Briańsk, zatem pożądana wartość to -12°C. Temperatura w pomieszczeniach mieszkalnych zgodnie z GOST R 51617-2000 powinna mieścić się w granicach 18-24°C. Przyjmując średnią wartość 22°C otrzymujemy ΔT= 34°C.

Określamy stopień izolacyjności termicznej domu i stosujemy odpowiedni współczynnik. W kontekście rosnących cen chłodziw większość właścicieli domów dąży do zwiększenia efektywności energetycznej ogrzewania poprzez poprawę termoizolacji swojego domu, dlatego całkiem rozsądne jest stosowanie pierwszego wskaźnika średniego stopnia izolacji termicznej, który jest równy 1.

Podsumowujemy wszystkie wartości za pomocą wzoru:

250 m³ × 34 °C × 1/860 = 9,88 kW/h.

Zastosujmy regułę zaokrąglania do najbliższej liczby całkowitej i otrzymajmy Q = 10 kW/h.

Nie zaniedbuj automatycznego sterowania - ustaw różne tryby ogrzewania na noc i na dzień, aby zapewnić komfortowy mikroklimat niezależnie od temperatury na zewnątrz i zaoszczędzić nawet 30% na gazie

Przypomnijmy, że tylko to zrobiliśmy obliczenia termiczne w domu i teraz kolejnym krokiem jest obliczenie zużycia gazu. Ale na razie wypadałoby zrobić małą dygresję i wyjaśnić, że obciążenie grzewcze można obliczyć w sposób uproszczony.

Zauważ, że moc kotła gazowego można obliczyć dla konkretnego obiektu, biorąc pod uwagę wszystkie niuanse techniczne. Według średnich danych na każdy metr standardowej powierzchni mieszkalnej przypada 100 Wh energii cieplnej. Dlatego dla domu o powierzchni 100 m² liczba ta będzie wynosić 100 W/h × 100 m2 = 10 000 Wh lub 10 kW/h.

W tym przypadku obliczenia z wykorzystaniem wzoru i metody uproszczonej dały ten sam wynik, jednak nie zawsze tak się dzieje, a różnica często sięga 20% lub więcej. Ponadto inżynierowie zajmujący się ogrzewaniem zalecają zakup kotły turbodoładowane i atmosferyczne zawsze z marginesem 20-25%, przy założeniu, że uda się pokryć straty ciepła w dni z krytycznie niskimi temperaturami.

Zużycie gazu sieciowego

Aby obliczyć, musisz znać wydajność kotła gazowego. Można to zobaczyć w specyfikacjach technicznych wskazanych w załączonej dokumentacji. Wybierzemy model odpowiedni dla domu o określonej powierzchni.

Głównym kryterium wyboru będzie moc cieplna urządzenia. Jego wartość jest bardzo zbliżona do wartości obciążenia cieplnego i można ją obliczyć według tego samego wzoru, jednak do obliczeń uwzględnia się temperaturę najzimniejszego pięciodniowego okresu lub stosuje się współczynnik rosnący 1,3, ponieważ kocioł musi mieć wystarczającą moc, aby utrzymać ciepło w domu nawet podczas największych mrozów.

Dlatego do ogrzewania 100 m² będziesz potrzebować kotła o mocy około 13 kW. Wydajność (n) wielu modeli ścienne kotły gazoweprzykładowo jednostek marki NEVA, wynosi 92,5%. Tę wartość wykorzystamy w naszych obliczeniach.

Dzięki cechom konstrukcyjnym komory spalania, zwiększonej sprawności wymienników ciepła i wykorzystaniu ciepła utajonego pary wodnej, sprawność nowoczesnych kotłów gazowych przekracza 90%

Wartość opałowa, czyli inaczej ciepło właściwe spalania (q), zależy od rodzaju użytego gazu. Lepiej jest sprawdzić u dostawcy gazu, jaki rodzaj gazu jest dostarczany do Twojego domu.

Domyślnie we wzorze podstawimy zaokrągloną wartość odpowiadającą gazowi G20 o najniższej wartości opałowej Hi, czyli 9,5 kWh/m3. Należy pamiętać, że jednostkami miary są kilowaty, a nie megadżule.

Wszystkie niezbędne wartości zostały określone i pozostaje tylko sprowadzić je do wzoru:

V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m3/h.

Tym samym zużycie głównego gazu przy ogrzewaniu domu o powierzchni 100 m² przy wysokości sufitu 2,5 metra wynosi nieco ponad 1,1 metra sześciennego na godzinę. Odpowiednio dziennie 24,2 metrów sześciennych.

Teraz łatwo sprawdzić, ile gazu potrzeba na cały sezon grzewczy. Zgodnie z przepisami państwowymi, w sezonie grzewczym średnia dobowa temperatura powietrza na zewnątrz nie przekracza 8°C. W strefie środkowej okres ten trwa od 15 października do 15 kwietnia (183 dni).

Ponieważ w tym czasie występują znaczne wahania temperatury, dzienne zużycie gazu dzieli się przez 2, a następnie mnoży przez 183. Oznacza to, że na sezon grzewczy potrzeba będzie około 2214,3 metrów sześciennych głównego gazu.

Ile propanu-butanu potrzebujesz na sezon grzewczy?

Nowoczesne kotły gazowe są zaprojektowane tak, aby wykorzystywać nie tylko gaz główny, ale także gaz skroplony. Aby zaopatrzyć się w wymaganą ilość paliwa, używają nie zwykłych butli z gazem, ale pojemniejszych zbiorników - zbiorników gazu.

Zastosowanie zbiorników na gaz rozwiązuje problem przechowywania skroplonego paliwa węglowodorowego wystarczającego do ogrzania domu o powierzchni 100 metrów kwadratowych. m, przez cały sezon grzewczy w strefie klimatu umiarkowanego

Przy obliczaniu zużycia gazu skroplonego potrzebnego do ogrzania domu o powierzchni 100m2 stosuje się tę samą metodologię, z tym że zmieniają się wartości niektórych zmiennych we wzorze.

Na potrzeby gospodarstwa domowego dostarczana jest mieszanina skroplonego propanu i butanu.

Jego wartość opałowa wynosi 12,8 kW/kg. Podstawiamy ten parametr do wzoru i otrzymujemy:

V = 10 / (92,5 / 100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.

Podczas pracy na paliwie skroplonym wydajność urządzeń spada, dlatego zużycie gazu wzrasta o około 10% i wynosi 0,88 kg/h na dobę. Korekta może być inna dla Twojego modelu kotła. Konkretna wartość jest podana w załączonej dokumentacji.

Teraz obliczamy wymaganą ilość gazu na sezon grzewczy: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Wartość tę należy również podzielić przez 2 ze względu na wahania temperatury. Wynik końcowy: na sezon grzewczy potrzeba 1932,5 kg propanu-butanu.

Przyda się przeliczenie kilogramów na litry. Na podstawie danych referencyjnych 540 gramów skroplonej mieszaniny propan-butan odpowiada 1 litrowi. Oznacza to, że na cały sezon grzewczy potrzeba będzie 3578 litrów gazu skroplonego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Uważasz na energię cieplną, a Twój sąsiad i tak zużywa jej mniej? Autor filmu postanowił podzielić się własnymi doświadczeniami z wykorzystania LPG do ogrzewania domu. Być może i Tobie ta informacja będzie przydatna.

Czy termostaty i czujniki temperatury rzeczywiście pomagają znacząco obniżyć koszty gazu w sezonie grzewczym? Film pokazuje, jak to się dzieje w praktyce.

Aby określić przyszłe zużycie gazu do ogrzewania, nie jest wymagane wyższe wykształcenie. Wiedząc, jak wykonywane są najprostsze operacje matematyczne, obliczysz niezbędne parametry z akceptowalnym błędem.

Po drodze będziesz w stanie zidentyfikować słabe punkty w swoim domu, zminimalizować straty ciepła, wyeliminować ucieczkę ciepła na zewnątrz i w efekcie wykorzystać wszystkie zalety niebieskiego paliwa.

Prosimy o komentowanie podanych przez nas informacji wraz z kulkami obliczeniowymi i wzorami pozwalającymi określić zużycie gazu. Możesz podzielić się przydatnymi informacjami na temat artykułu, zadać pytanie lub zamieścić zdjęcie w bloku poniżej. Możliwe, że Twoje rekomendacje będą przydatne dla osób odwiedzających witrynę.