Consumo de gas para calentar una casa de 100 m²: características de cálculo para gas licuado y natural + ejemplos con fórmulas

Seguramente ya ha escuchado repetidamente que las calderas de gas no tienen competidores en términos de eficiencia. Pero, como ve, el escepticismo saludable nunca va a doler, como dicen, confíe, pero verifique. Por lo tanto, antes de decidir sobre la instalación y operación de los equipos de gas, es necesario calcular y pensar detenidamente todo.

Le sugerimos que se familiarice con los pasos de cálculo y las fórmulas que determinan el consumo de gas para calentar una casa 100 m.² teniendo en cuenta todos los factores significativos. Habiéndose familiarizado con los cálculos, puede llegar a su propia conclusión sobre lo rentable que es utilizar el combustible azul como fuente de energía térmica.

Fórmulas de carga térmica y flujo de gas.

El consumo de gas está convencionalmente indicado por la letra latina V y está determinado por la fórmula:

V = Q / (n / 100 x q)donde

Q es la carga de calor en calefacción (kW / h), q es el valor calorífico del gas (kW / m³), ​​n es la eficiencia de la caldera de gas, expresada como un porcentaje.

El consumo de gas principal se mide en metros cúbicos por hora (m³ / h), de gas licuado en litros o kilogramos por hora (l / h, kg / h).

El caudal de gas se calcula antes de diseñar el sistema de calefacción, elegir una caldera, una fuente de energía, y luego se controla fácilmente con medidores

Consideremos en detalle lo que significan las variables en esta fórmula y cómo definirlas.

El concepto de "carga de calor" figura en la ley federal "Sobre el suministro de calor". Cambiando la redacción ligeramente oficial, simplemente decimos que esta es la cantidad de energía térmica transferida por unidad de tiempo para mantener una temperatura confortable en la habitación.

En el futuro, también utilizaremos el concepto de "potencia térmica", por lo tanto, al mismo tiempo, también daremos su definición en relación con nuestros cálculos. La energía térmica es la cantidad de energía térmica que puede producir una caldera de gas por unidad de tiempo.

La carga térmica se determina de acuerdo con MDK 4-05.2004 mediante cálculos de ingeniería térmica.

Fórmula simplificada:

Q = V x ΔT x K / 860.

Aquí V es el volumen de la habitación, que se obtiene multiplicando la altura del techo, el ancho y la longitud del piso.

ΔT es la diferencia entre la temperatura del aire fuera del edificio y la temperatura requerida en la habitación climatizada. Para los cálculos, se utilizan los parámetros climáticos dados en SP 131.13330.2012.

Para obtener los indicadores más precisos del flujo de gas, se utilizan fórmulas que incluso tienen en cuenta la ubicación de las ventanas: los rayos del sol calientan la habitación y reducen la pérdida de calor.

K es el coeficiente de pérdida de calor, que es más difícil de determinar con precisión debido a la influencia de muchos factores, incluido el número y la posición de las paredes externas en relación con los puntos cardinales y el régimen del viento en invierno; número, tipo y tamaño de ventanas, puertas de entrada y balcón; tipo de construcción y materiales aislantes térmicos utilizados, etc.

En la envolvente del edificio hay áreas con mayor transferencia de calor: puentes fríos, por lo que el consumo de combustible puede aumentar significativamente

Si es necesario, realice el cálculo con un error dentro del 5%, es mejor realizar una auditoría térmica de la casa.

Si los requisitos de cálculo no son tan estrictos, puede usar los valores promedio del coeficiente de pérdida de calor:

• mayor grado de aislamiento térmico - 0.6-0.9;
• aislamiento térmico de un grado promedio - 1-1.9;
• bajo aislamiento térmico - 2-2.9;
• falta de aislamiento térmico - 3-4.

Ladrillo doble, ventanas pequeñas con ventanas de doble acristalamiento de tres cámaras, un sistema de techo aislado, una base poderosa, aislamiento térmico con materiales con baja conductividad térmica: todo esto indica el coeficiente mínimo de pérdida de calor en su hogar.

Con ladrillo doble, pero el techo habitual y las ventanas con marcos dobles, el coeficiente aumenta a valores promedio. Los mismos parámetros, pero un solo ladrillo y un techo simple son un signo de bajo aislamiento térmico. La falta de aislamiento térmico es típica de las casas de campo.

Vale la pena cuidar el ahorro de energía térmica ya en la etapa de construcción de una casa realizando el aislamiento de paredes, techos y cimientos e instalando ventanas multicámara

Al elegir el valor del coeficiente más apropiado para el aislamiento térmico de su hogar, lo sustituimos en la fórmula para calcular la carga de calor. A continuación, de acuerdo con la fórmula, calculamos consumo de gas para mantener un microclima confortable en una casa de campo.

Consumo de gas para ejemplos específicos

Para determinar cuál será el consumo de gas natural al calentar una casa de un piso de 100m2, primero debe determinar la carga de calor.

Calculo de carga de calor

Para obtener los datos más precisos sobre el volumen calentado de la casa, se calcula por separado el volumen de cada habitación y las habitaciones auxiliares donde es necesario mantener el calor. Las medidas de largo y ancho se llevan a cabo a lo largo de los zócalos con cinta métrica convencional o láser.

Lo haremos más fácil: tome la altura del techo por 2.5 metros, multiplíquela por el área indicada y obtenga el volumen de la casa V = 250 m³.

Si la habitación tiene una forma arquitectónica compleja, se realiza un desglose en rectángulos, triángulos, círculos, el área de cada uno de ellos se calcula y suma

Para determinar ΔT, la columna 6 se usa en la tabla 3.1 de SP 131.13330.2012. Aquí se indica la temperatura del aire del período más frío, calculada sobre la base de las temperaturas medias mensuales.

Encontramos el nombre del asentamiento donde se encuentra el objeto calentado. Supongamos que se trata de Bryansk, por lo tanto, el valor deseado es -12 ° C. La temperatura en las salas de estar de acuerdo con GOST R 51617-2000 debe estar en el rango de 18-24 ° C. Tomamos el valor promedio de 22 ° C, obtenemos ΔT = 34 ° C.

Determinamos el grado de aislamiento térmico de la casa y aplicamos el coeficiente correspondiente. En el contexto del aumento de los precios de los refrigerantes, la mayoría de los propietarios se esfuerzan por aumentar la eficiencia energética de la calefacción mejorando el aislamiento térmico de sus hogares, por lo que es bastante razonable usar el primer indicador del grado promedio de aislamiento térmico, que es 1.

Traemos todos los valores según la fórmula:

250 m³ × 34 ° C × 1/860 = 9.88 kW / h.

Aplicamos la regla de redondeo al entero más cercano y obtenemos Q = 10 kW / h.

No descuide el control automático: configure diferentes modos de calefacción durante el día y la noche para proporcionar un microclima cómodo, independientemente de la temperatura fuera de la ventana y, al mismo tiempo, ahorre hasta un 30% de gas

Recordemos que solo lo hicimos cálculo de ingeniería térmica en casa, y ahora en línea está el cálculo del consumo de gas. Pero por ahora será apropiado hacer una pequeña digresión y aclarar que la carga de calentamiento se puede calcular de manera simplificada.

Tenga en cuenta que potencia de la caldera de gas se puede calcular para un objeto en particular, teniendo en cuenta todos los matices técnicos. Según los datos promediados, 100 W / h de energía térmica cae en cada metro de espacio de vida estándar. En consecuencia, para una casa de 100 m² este indicador será de 100 W / h × 100 m2 = 10,000 W / ho 10 kW / h.

En este caso, los cálculos mediante la fórmula y un método simplificado dieron el mismo resultado, pero este no es siempre el caso, y la diferencia a menudo alcanza el 20% o más. Además, los ingenieros de calor recomiendan comprar calderas turboalimentadas y atmosféricas siempre con un margen de 20-25% con la expectativa de la posibilidad de cubrir pérdidas de calor en días con temperaturas críticamente bajas.

Consumo de gas troncal

Para el cálculo, debe conocer la eficiencia de la caldera de gas. Puede verlo en las especificaciones técnicas indicadas en la documentación adjunta. Elegiremos un modelo que sea adecuado para la casa del área especificada.

El criterio de selección principal será la potencia térmica de la unidad. Su valor es muy cercano al valor de la carga de calor y se puede calcular con la misma fórmula, pero se tiene en cuenta la temperatura del período de cinco días más frío o se aplica un coeficiente creciente de 1.3, porque la caldera debe tener suficiente potencia para mantener el calor en la casa incluso en las heladas más severas.

Por lo tanto, para calentar 100 m² Necesitará una caldera con una capacidad de aproximadamente 13 kW. Eficiencia (n) de muchos modelos calderas de gas montadas en la pared, por ejemplo, los agregados de la marca NEVA, es del 92.5%. Usaremos este valor en nuestros cálculos.

Debido a las características de diseño de la cámara de combustión, aumentando la eficiencia de los intercambiadores de calor, utilizando el calor latente del vapor de agua, la eficiencia de las calderas de gas modernas supera el 90%

El valor calorífico o, como alternativa, el calor específico de combustión (q) depende de la marca de gas utilizada. Es mejor consultar qué tipo de gas se suministra a su hogar con la compañía de suministro de gas.

Por defecto, sustituimos en la fórmula un valor redondeado correspondiente al gas G20 con el valor calorífico más bajo Hi, a saber, 9,5 kWh / m³. Preste atención a las unidades de medida: se utilizan kilovatios, no megajulios.

Se definen todos los valores necesarios y queda reducirlos a la fórmula:

V = 10 / (92.5 / 100 × 9.5). V = 1,1 m³ / h.

Por lo tanto, el consumo de gas principal al calentar una casa con un área de 100 m² con una altura de techo de 2.5 metros es un poco más de 1.1 metros cúbicos por hora. 24,2 metros cúbicos por día, respectivamente.

Ahora es fácil descubrir cuánto gas se necesita para toda la temporada de calefacción. De acuerdo con las regulaciones estatales, la temperatura exterior diaria promedio no supera los 8 ° C durante la temporada de calefacción. En el carril central, este período dura del 15 de octubre al 15 de abril (183 días).

Dado que en este momento se producen fluctuaciones de temperatura significativas, el caudal diario de gas se divide por 2 y luego se multiplica por 183. Es decir, se necesitarán unos 2214,3 metros cúbicos de gas principal para la temporada de calefacción.

¿Cuánto propano-butano se necesita para la temporada de calefacción?

Las calderas de gas modernas están diseñadas para usar no solo gas principal, sino también gas licuado. Para abastecerse con la cantidad necesaria de combustible, no se utilizan cilindros de gas ordinarios, sino tanques más espaciosos: soportes de gas.

El uso de tanques de gas resuelve el problema de almacenar combustibles de petróleo licuado suficientes para calentar una casa de 100 metros cuadrados.m, durante toda la temporada de calefacción en la zona de clima templado

Al calcular el flujo de gas licuado requerido para calentar una casa de 100 m2, se utiliza la misma metodología, pero los valores de algunas variables en la fórmula cambian.

Para las necesidades del hogar, se suministra una mezcla licuada de propano-butano.

Su poder calorífico es de 12.8 kW / kg. Sustituya este parámetro en la fórmula y obtenga:

V = 10 / (92.5 / 100 × 12.8). V = 0,8 kg / h.

Cuando se trabaja con combustible licuado, la eficiencia del equipo disminuye, por lo que el consumo de gas aumenta aproximadamente un 10% y asciende a 0,88 kg / h por día. La corrección puede ser diferente para su modelo de caldera. El valor específico se indica en la documentación adjunta.

Ahora calculamos la cantidad de gas requerida para la temporada de calefacción: 0.88 × 24 × 183 = 3865 kg. Este valor también debe dividirse entre 2, debido a las fluctuaciones de temperatura. Resultado final: para la temporada de calefacción se requieren 1932.5 kg de propano-butano.

Será útil convertir kilogramos a litros. Según los datos de referencia, 540 gramos de mezcla licuada de propano-butano corresponden a 1 litro. Es decir, durante todo el período de la temporada de calefacción, se requerirán 3578 litros de gas licuado.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Tienes cuidado con la energía térmica, pero ¿tu vecino tiene menos consumo de todos modos? El autor del video decidió compartir su propia experiencia en el uso de GLP para calentar una casa. Quizás esta información te sea útil.

¿Pueden un controlador de temperatura y un sensor de temperatura ayudar a reducir significativamente los costos de gas durante la temporada de calefacción? El video muestra cómo sucede esto en la práctica.

Para determinar el próximo consumo de gas para calefacción, no se requiere una educación superior. Sabiendo cómo se realizan las operaciones matemáticas más simples, calculará los parámetros necesarios con un error aceptable.

En el camino, puede identificar debilidades en su hogar, minimizar la pérdida de calor, eliminar las fugas de calor hacia el exterior y, como resultado, aprovechar al máximo el combustible azul.

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