Der durchschnittliche Gasverbrauch für die Beheizung eines Hauses beträgt 150 m²: ein Beispiel für Berechnungen und eine Übersicht über wärmetechnische Formeln

Die Finanzierung der Heizperiode ist ein wesentlicher Teil des Budgets für die Instandhaltung von Wohnungen. Kenntnis des Preises und des durchschnittlichen Gasverbrauchs für die Beheizung eines Hauses 150 m²können Sie die Heizkosten der Räumlichkeiten genau bestimmen. Diese Berechnungen sind für sich genommen einfach durchzuführen, ohne die Dienste von Wärmetechnikern zu bezahlen.

In unserem Artikel erfahren Sie alles über Gasverbrauchsstandards und Methoden zur Berechnung des Gasverbrauchs. Wir werden darüber sprechen, wie viel Energie benötigt wird, um den Wärmeverlust eines Hauses während der Heizperiode auszugleichen. Lassen Sie uns Ihnen zeigen, welche Formeln in Berechnungen verwendet werden sollten.

Heizung von Landhäusern

Bei der Berechnung des Gasdurchsatzes, der zum Heizen eines Hauses erforderlich ist, ist die schwierigste Aufgabe Wärmeverlustberechnung, die während des Betriebs durch die Heizungsanlage vollständig ausgeglichen werden müssen.

Der Wärmeverlustkomplex hängt vom Klima, den Konstruktionsmerkmalen des Gebäudes, den verwendeten Materialien und den Betriebsparametern des Lüftungssystems ab.

Berechnung der kompensierten Wärme

Das Heizsystem eines Gebäudes sollte seinen Wärmeverlust ausgleichen Q. (W) in der kalten Zeit. Sie treten aus zwei Gründen auf:

1. Wärmeübertragung durch den Umfang des Hauses;
2. Wärmeverlust durch kalte Luft, die durch das Lüftungssystem eintritt.

Formal Wärmeverlust durch Wand und Dach Q._tp kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

Q._tp = S * dT / R.,

wo:

• S. - Oberfläche (m²);
• dT - Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft (° C);
• R. - ein Indikator für die Beständigkeit gegen Wärmeübertragung von Materialien (m² * ° C / W).

Der letzte Indikator (auch als „Wärmewiderstandskoeffizient“ bezeichnet) kann den Tabellen entnommen werden, die Baumaterialien oder Produkten beigefügt sind.

Die Art des doppelt verglasten Fensters hängt wesentlich vom Indikator für den Wärmeverlust zu Hause ab. Der hohe Preis für isolierte Fenster wird aufgrund des Kraftstoffverbrauchs gerechtfertigt sein

Ein Beispiel. Lassen Sie die Außenwand des Raumes eine Fläche von 12 m haben²davon 2 m² nimmt ein Fenster.

Die Indikatoren für den Widerstand gegen Wärmeübertragung sind wie folgt:

• Porenbetonsteine ​​D400: R. = 3.5.
• Doppelverglaste Fensterdoppelkammer mit Argon „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R. = 0.75.

In diesem Fall beträgt der Wärmeverlust der Außenwand des Raums bei Raumtemperatur „+ 22 ° C“ und im Freien - „–30 ° C“:

• Q._tp (Wand) = 10 * (22 - (- 30)) / 3,5 = 149 W:
• Q._tp (Fenster) = 2 * (22 - (- 30)) / 0,75 = 139 W:
• Q._tp = Q._tp (Wand) + Q._tp (Fenster) = 288 Watt.

Diese Berechnung liefert das richtige Ergebnis, wenn kein unkontrollierter Luftaustausch (Infiltration) stattfindet.

Dies kann in folgenden Fällen auftreten:

• Das Vorhandensein von strukturellen Mängeln, wie z. B. lockerer Sitz von Fensterrahmen an den Wänden oder Ablösen von Isoliermaterial. Sie müssen beseitigt werden.
• Alterung des Gebäudes, wodurch sich im Mauerwerk Späne, Risse oder Hohlräume bilden. In diesem Fall müssen Korrekturfaktoren in den Indikator für die Wärmeübertragungsbeständigkeit von Materialien eingefügt werden.

Ebenso ist es notwendig, den Wärmeverlust durch das Dach zu bestimmen, wenn sich das Objekt im obersten Stockwerk befindet. Durch den Boden tritt ein erheblicher Energieverlust nur dann auf, wenn sich ein unbeheizter, ausgeblasener Keller wie eine Garage befindet. Hitze verlässt kaum die Erde.

Um den Wärmeübertragungswiderstand von Mehrschichtmaterialien zu berechnen, muss die Leistung einzelner Schichten zusammengefasst werden. Normalerweise werden nur die nichtleitendsten Materialien für Berechnungen verwendet.

Betrachten Sie den zweiten Grund für den Wärmeverlust - die Belüftung des Gebäudes. Energieverbrauch zur Erwärmung der Zuluft (Q._in) kann nach folgender Formel berechnet werden:

Q._in = L * q * c * dTwo:

• L. - Luftverbrauch (m³ / h);
• q - Luftdichte (kg / m³);
• c - spezifische Wärme der einströmenden Luft (kJ / kg * ° C);
• dT - Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft (° C).

Die spezifische Luftwärme im für uns interessanten Temperaturbereich [–50 .. +30 ° С] beträgt 1,01 kJ / kg * ° С oder in Bezug auf die erforderliche Abmessung: 0,28 W * h / kg * ° С. Die Luftdichte hängt von Temperatur und Druck ab. Für Berechnungen können Sie jedoch einen Wert von 1,3 kg / m annehmen³.

Ein Beispiel. Für Raum 12 m² Bei der gleichen Temperaturdifferenz wie im vorherigen Beispiel betragen die Wärmeverluste aufgrund von Lüftungsarbeiten:

Q._in = (12 · 3) · 1,3 · 0,28 · (22 - (- 30)) = 681 W.

Konstrukteure nehmen den Luftstrom gemäß SNiP 41-01-2003 (in unserem Beispiel 3 m) auf³ / h bei 1 m² Wohnbereich), aber dieser Wert kann vom Eigentümer des Gebäudes erheblich reduziert werden.

Der gesamte Wärmeverlust des Modellraums beträgt:

Q. = Q._tp + Q._in = 969 Watt

Um den Wärmeverlust pro Tag, Woche oder Monat zu berechnen, müssen Sie die Durchschnittstemperatur für diese Zeiträume kennen.

Aus den obigen Formeln geht hervor, dass die Berechnung des sowohl für einen kurzen Zeitraum als auch für die gesamte kalte Jahreszeit verbrauchten Gasvolumens unter Berücksichtigung des Klimas des Gebiets erfolgen muss, in dem sich das erhitzte Objekt befindet. Daher ist es möglich, bewährte Standardlösungen nur für ähnliche Umgebungsbedingungen zu verwenden.

Um ähnliche Klimaparameter zu bestimmen, können Sie die Karten der durchschnittlichen monatlichen Temperaturen im Winter verwenden. Sie können leicht im Internet gefunden werden.

Aufgrund der komplexen Geometrie des Hauses und der Vielzahl der für seine Konstruktion und Isolierung verwendeten Materialien können Sie die Dienste von Spezialisten nutzen, um die erforderliche Wärmemenge zu berechnen.

Möglichkeiten zur Minimierung des Wärmeverlusts

Die Kosten für die Heizung eines Hauses sind ein wesentlicher Teil der Kosten für die Instandhaltung. Daher ist es sinnvoll, einige Arten von Arbeiten durchzuführen, die darauf abzielen, den Wärmeverlust durch zu reduzieren Deckendämmungdie Wände des Hauses Bodenisolierung und verwandte Designs.

Anwendung Isolationsschemata außerhalb und im Haus kann diese Zahl erheblich reduzieren. Dies gilt insbesondere für alte Gebäude mit starker Abnutzung von Wänden und Böden. Dieselben Polystyrolschaumplatten ermöglichen nicht nur das Reduzieren oder vollständige Eliminieren des Gefrierens, sondern minimieren auch das Eindringen von Luft durch die geschützte Beschichtung.

Erhebliche Einsparungen können auch erzielt werden, wenn die Sommerbereiche des Hauses wie die Veranda oder der Dachboden nicht an die Heizung angeschlossen sind. In diesem Fall tritt eine signifikante Verringerung des Umfangs des beheizten Teils des Hauses auf.

Die Nutzung des Dachbodens nur im Sommer spart die Heizkosten des Hauses im Winter erheblich. In diesem Fall sollte die Decke des Obergeschosses jedoch gut isoliert sein

Wenn Sie die in SNiP 41-01-2003 vorgeschriebenen Lüftungsstandards der Räumlichkeiten strikt einhalten, ist der Wärmeverlust durch Luftaustausch höher als durch Einfrieren der Wände und des Daches des Gebäudes. Diese Regeln sind für Designer und juristische Personen verbindlich, wenn die Räumlichkeiten für die Produktion oder die Erbringung von Dienstleistungen genutzt werden. Die Bewohner des Hauses können jedoch nach eigenem Ermessen die im Dokument angegebenen Werte reduzieren.

Darüber hinaus können Wärmetauscher verwendet werden, um kalte Luft von der Straße zu erwärmen, anstatt Geräte, die Strom oder Gas verbrauchen. So kann ein gewöhnlicher Plattenwärmetauscher mehr als die Hälfte der Energie einsparen, und ein komplexeres Gerät mit einem Kühlmittel kann etwa 75% einsparen.

Berechnung des erforderlichen Gasvolumens

Brennbares Gas muss den Wärmeverlust ausgleichen. Dazu ist neben dem Wärmeverlust zu Hause die bei der Verbrennung freigesetzte Energiemenge bekannt, die vom Wirkungsgrad des Kessels und vom Heizwert des Gemisches abhängt.

Kesselauswahlregel

Die Wahl des Heizgeräts muss unter Berücksichtigung des Wärmeverlusts zu Hause erfolgen. Dies sollte für den Zeitraum ausreichen, in dem die jährliche Mindesttemperatur erreicht ist. Im Reisepass oder Wandgaskessel Verantwortlich dafür ist der Parameter „Nennwärmeleistung“, der für Haushaltsgeräte in kW gemessen wird.

Da jede Struktur eine thermische Trägheit aufweist, wird zur Berechnung der erforderlichen Kesselkapazität für die Mindesttemperatur normalerweise der Indikator für den kältesten Fünf-Tage-Zeitraum verwendet. Für einen bestimmten Bereich kann es in Organisationen gefunden werden, die an der Sammlung und Verarbeitung meteorologischer Informationen beteiligt sind, oder aus Tabelle 1. SNiP 23-01-99 (Spalte Nr. 4).

Ein Fragment von Tabelle 1 aus SNiP 23-01-99. Damit können Sie die notwendigen Daten zum Klima des Gebiets abrufen, in dem sich das erhitzte Objekt befindet

Wenn die Kesselleistung die zur Raumheizung ausreichende Anzeige überschreitet, führt dies nicht zu einem Anstieg des Gasverbrauchs. In diesem Fall ist die Ausfallzeit der Geräte länger.

Manchmal gibt es einen Grund, einen Kessel mit etwas geringerer Leistung zu wählen. Solche Geräte können beim Kauf und Betrieb viel billiger sein. In diesem Fall ist jedoch eine Ersatzwärmequelle (z. B. eine Heizung mit Gasgenerator) erforderlich, die bei starkem Frost eingesetzt werden kann.

Der Hauptindikator für den Wirkungsgrad und den Wirkungsgrad des Kessels ist der Wirkungsgrad. Für moderne Haushaltsgeräte liegt sie zwischen 88 und 95%. Der Wirkungsgrad wird im Reisepass des Geräts registriert und zur Berechnung des Gasverbrauchs verwendet.

Wärmefreisetzungsformel

Um den Verbrauch von Erdgas oder Flüssiggas zur Beheizung eines Hauses mit einer Fläche von ca. 150 m richtig zu berechnen² Sie müssen einen anderen Indikator kennen - den Heizwert (spezifische Verbrennungswärme) des zugeführten Kraftstoffs. Nach dem SI-System wird es in J / kg für Flüssiggas oder in J / m gemessen³ für natürliche.

Gasbehälter (Tanks zur Lagerung von Flüssiggas) sind in Litern angegeben. Um herauszufinden, wie viel Kraftstoff in Kilogramm aufgenommen wird, können Sie ein Verhältnis von 0,54 kg / 1 l anwenden

Es gibt zwei Werte für diesen Indikator - den niedrigeren Heizwert (H._l) und höher (H._h) Dies hängt von der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur des Kraftstoffs ab. Nehmen Sie bei der Berechnung einen Indikator H._l - Sie müssen dies beim Gasversorger erfahren.

Wenn es keine solchen Informationen gibt, können Sie in den Berechnungen die folgenden Werte annehmen:

• für Erdgas H._l = 33,5 mJ / m³;
• für Flüssiggas H._l = 45,2 mJ / kg.

Unter der Annahme, dass 1 mJ = 278 W * h ist, erhalten wir die folgenden Heizwerte:

• für Erdgas H._l = 9,3 kW * h / m³;
• für Flüssiggas H._l = 12,6 kW * h / kg.

Über einen bestimmten Zeitraum verbrauchtes Gasvolumen V. (m³ oder kg) kann nach folgender Formel berechnet werden:

V = Q * E / (H._l * K)wo:

• Q. - Wärmeverlust des Gebäudes (kW);
• E. - Dauer der Heizperiode (h);
• H._l - Mindestheizwert des Gases (kW * h / m³);
• K. - Kesselwirkungsgrad.

Für Flüssiggas Abmessung H._l gleich kW * h / kg.

Beispiel zur Berechnung des Gasverbrauchs

Nehmen Sie zum Beispiel ein typisches vorgefertigtes zweistöckiges Holzhaus. Region - Altai-Territorium, Barnaul.

Die Größe des Hauses beträgt 10 x 8,5 m. Die Neigung des Satteldachs beträgt 30 °. Dieses Projekt zeichnet sich durch einen warmen Dachboden, eine relativ große Verglasungsfläche, das Fehlen eines Untergeschosses und hervorstehende Teile des Hauses aus

Schritt 1 Wir berechnen die Hauptparameter des Hauses zur Berechnung des Wärmeverlusts:

• Paul Ohne einen gespülten Keller können Verluste durch Boden und Fundament vernachlässigt werden.
• Die Fenster. Doppelverglaste Fensterdoppelkammer "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R._o = 0,75. Verglasungsbereich S._o = 40 m².
• Die Wände. Die Fläche der Längswand (Seitenwand) beträgt 10 * 3,5 = 35 m². Die Fläche der Querwand (Vorderwand) beträgt 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Somit beträgt der Gesamtumfang des Gebäudes 150 m²und unter Berücksichtigung der Verglasung den gewünschten Wert S._s = 150 - 40 = 110 m².
• Die Wände. Die wichtigsten wärmeisolierenden Materialien sind 200 mm dicke Leimbalken (R._b = 1,27) und Basaltisolierung, 150 mm dick (R._u = 3,95). Der gesamte Wärmeübertragungswiderstand für die Wand R._s = R._b + R._u = 5.22.
• Das Dach. Durch die Erwärmung wird die Form des Daches vollständig wiederholt. Dachfläche ohne Überhänge S._k = 10 · 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Das Dach. Die wichtigsten wärmeisolierenden Materialien sind 12,5 mm dicke Auskleidungen (R._v = 0,07) und Basaltisolierung, 200 mm dick (R._u = 5,27). Der gesamte Wärmeübertragungswiderstand für das Dach R._k = R._v + R._u = 5.34.
• Belüftung. Lassen Sie den Luftdurchsatz nicht nach der Fläche des Hauses berechnen, sondern unter Berücksichtigung der Anforderungen einen Wert von mindestens 30 m sicherstellen³ pro Person pro Stunde. Da das Haus also ständig von 4 Personen bewohnt wird, dann L. = 30 · 4 = 120 m³ / h

Schritt. 2. Wir berechnen die benötigte Kesselleistung. Wenn die Ausrüstung bereits gekauft wurde, kann dieser Schritt übersprungen werden.

Für unsere Berechnungen müssen nur zwei Indikatoren eines Gaskessels bekannt sein: Wirkungsgrad und Nennleistung. Sie müssen im Gerätepass registriert sein.

Die Temperatur des kältesten Fünf-Tage-Zeitraums beträgt „–41 ° C“. Wir nehmen eine angenehme Temperatur als "+24 ° С". Somit beträgt die durchschnittliche Temperaturdifferenz über diesen Zeitraum dT = 65 ° C.

Wir berechnen den Wärmeverlust:

• durch die Fenster: Q._o = S._o * dT / R._o = 40 · 65 / 0,75 = 3467 W;
• durch die Wände: Q._s = S._s * dT / R._s = 110 · 65 / 5,22 = 1370 W;
• durch das Dach: Q._k = S._k * dT / R._k = 98 · 65 / 5,34 = 1199 W;
• wegen Belüftung: Q._v = L. * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Der gesamte Wärmeverlust des gesamten Hauses während des kalten Fünf-Tage-Zeitraums beträgt:

Q. = Q._o + Q._s + Q._k + Q._v = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.

Daher können Sie für dieses Modellhaus einen Gaskessel mit einem maximalen Wärmeleistungsparameter von 10-12 kW wählen. Wenn Gas auch zur Bereitstellung von heißem Wasser verwendet wird, müssen Sie ein produktiveres Gerät verwenden.

Schritt 3 Wir berechnen die Dauer der Heizperiode und den durchschnittlichen Wärmeverlust.

In der kalten Jahreszeit, wenn eine Erwärmung erforderlich ist, verstehen Sie die Jahreszeit mit täglichen Durchschnittstemperaturen unter 8-10 ° C. Daher können Sie für Berechnungen entweder die Spalten Nr. 11-12 oder die Spalten Nr. 13-14 von Tabelle 1 von SNiP 23-01-99 verwenden.

Diese Wahl bleibt den Eigentümern des Hauses überlassen. In diesem Fall gibt es keinen signifikanten Unterschied im jährlichen Kraftstoffverbrauch. In unserem Fall verweilen wir in einem Zeitraum mit einer Temperatur unter „+ 10 ° C“. Die Dauer dieses Zeitraums beträgt 235 Tage oder E. = 5640 Stunden.

Bei Zentralheizung erfolgt das Ein- und Ausschalten der Kühlmittelzufuhr nach den festgelegten Normen. Einer der Vorteile eines Privathauses ist die Einführung eines Heizmodus auf Wunsch der Bewohner

Der Wärmeverlust des Hauses für die Durchschnittstemperatur für diesen Zeitraum wird wie in Schritt 2 berechnet, nur der Parameter dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° C. Nach Durchführung der Berechnungen erhalten wir Q. = 4192 Watt.

Schritt 4 Wir berechnen die Menge des verbrauchten Gases.

Lassen Sie den Kesselwirkungsgrad K. = 0,92. Dann beträgt das verbrauchte Gasvolumen (mit gemittelten Indikatoren für den minimalen Heizwert des Gasgemisches) für die kalte Zeit:

• für Erdgas: V. = Q. * E. / (H._l * K.) = 4192 · 5640 / (9300 · 0,92) = 2763 m³;
• für Flüssiggas: V. = Q. * E. / (H._l * K.) = 4192 · 5640 / (12600 · 0,92) = 2040 kg.

Wenn Sie den Gaspreis kennen, können Sie die finanziellen Heizkosten berechnen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Reduzierung des Gasverbrauchs durch Beseitigung von Fehlern bei der Hausisolierung. Echtes Beispiel:

Gasfluss bei bekannter Wärmeabgabe:

Alle Berechnungen des Wärmeverlusts können nur dann unabhängig durchgeführt werden, wenn die wärmespeichernden Eigenschaften der Materialien bekannt sind, aus denen das Haus besteht. Wenn das Gebäude alt ist, muss es zunächst auf Gefrieren überprüft und die festgestellten Probleme behoben werden.

Danach ist es mit den im Artikel vorgestellten Formeln möglich, den Gasfluss mit hoher Genauigkeit zu berechnen.

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