Consommation de gaz du réservoir de gaz pour le chauffage: comment calculer + conseils pour minimiser

Il est bien connu que pour le chauffage des maisons et des chalets à résidence permanente ou à long terme, les récipients à gaz sont de plus en plus utilisés. Il n'est pas contesté que la grande part du budget de chauffage d'une maison est le coût du carburant. Dans notre cas, il s'agit de gaz liquéfié.

Par conséquent, le propriétaire prudent de la maison doit savoir comment calculer correctement le débit de gaz du réservoir de gaz pour le chauffage, être capable de prédire les intervalles entre les ravitaillements. Cela est également vrai parce que la livraison de gaz, en tant que service de transport, a son propre prix assez substantiel.

Nous vous aiderons sous une forme accessible à calculer indépendamment la consommation de gaz liquéfié pour chauffer votre maison dans les systèmes d'alimentation en gaz avec un réservoir de gaz. Ces connaissances sont pertinentes lors de la conception de la construction d'une nouvelle maison et de la planification de la reconstruction du système d'alimentation en chaleur existant. Des calculs correctement effectués vous permettront de contrôler la consommation de gaz et de réduire ses coûts.

Facteurs affectant la consommation de gaz

Le réservoir de gaz a la forme d'un réservoir volumétrique rempli de gaz de pétrole liquéfié (GPL). Il s'agit d'un mélange de deux gaz - propane et butane.

Les systèmes de chauffage autonomes avec extraction du gaz du réservoir de gaz et une chaudière à gaz dans le système sont devenus une alternative moderne au chauffage des maisons à partir de chaudières à combustible solide ou diesel

Le stockage de gaz dans de tels réservoirs, avec son utilisation ultérieure pour chauffer une maison, peut être dû aux facteurs suivants:

• absence de possibilité de puiser dans la conduite principale de gaz ou coût élevé d'une telle connexion;
• Permanent et non résolu par les problèmes des services de gaz avec la pression de gaz dans le gazoduc central.

Pour le fonctionnement normal de la plupart des chaudières à gaz pression de gaz dans le pipeline doit être d'au moins 35 mbar. Cette norme n'est souvent pas maintenue dans les principaux gazoducs et n'est que de 8 à 22 mbar.

Pour déterminer le volume de gaz liquéfié dans le réservoir, il existe des jauges de niveau mécaniques ou des systèmes de télémétrie à distance plus modernes. Ces équipements peuvent être fournis avec le réservoir ou achetés séparément. La consommation moyenne journalière moyenne de gaz peut être déterminée par la différence des lectures compteur de gaz, si disponible.

Mais, une réponse plus précise à la question de la quantité de gaz dans le réservoir de gaz est suffisante pour chauffer votre maison, quelle est sa consommation et comment minimiser ses coûts, les calculs mathématiques vous aideront. Et ceci malgré le fait qu'objectivement un tel calcul sera de nature moyenne.

Le carburant dans une alimentation en gaz indépendante à partir d'un réservoir de gaz n'est pas seulement utilisé pour le chauffage. Bien que dans des volumes beaucoup plus petits, il est également consacré au chauffage de l'eau, au fonctionnement d'une cuisinière à gaz et à d'autres besoins des ménages

N'oubliez pas que les facteurs suivants influencent le débit de gaz:

• climat régional et rose des vents;
• la quadrature de la maison, la quantité et le degré d'isolation thermique des fenêtres et des portes;
• matériau des murs, toitures, fondations et degré d'isolation;
• le nombre de résidents et leur séjour (en permanence ou périodiquement);
• spécifications techniques de la chaudière, utilisation d'appareils à gaz et d'équipements auxiliaires supplémentaires;
• le nombre de radiateurs, la présence d'un plancher chaud.

Ces conditions et d'autres font du calcul de la consommation de carburant d'un réservoir d'essence une valeur relative, basée sur des indicateurs moyens acceptés.

Calcul de la puissance d'une chaudière à gaz

La principale part de la consommation de carburant est le chauffage. Un paramètre important de toute maison ou appartement, affectant la quantité de gaz dépensé pour le chauffage, est un indicateur de perte de chaleur. La tâche du chauffage est précisément de compenser correctement ces pertes, en créant les conditions d'un séjour confortable.

Afin de calculer le besoin de gaz liquéfié, il est nécessaire de déterminer la quantité de chaleur perdue à la maison ou la capacité thermique nécessaire pour un chauffage adéquat. La puissance nominale du système de chauffage - chaudière à gaz - dépend de cet indicateur

Pour la norme de calcul, nous prenons une maison située dans une zone au climat moyen, en état satisfaisant et isolée conformément à la technologie. Surface de la maison 80 m².

Les valeurs moyennes de perte de chaleur et de puissance de chaudière peuvent être déterminées par le carré de la zone.

La formule est:

Q = S × PP / 10où

Q est la perte de chaleur calculée (kW);

S - la superficie des locaux chauffés (m²);

PP - la puissance spécifique de la chaudière à gaz (kW / m²) - puissance tous les 10 m².

Puissance spécifique pour chauffer une surface de 10 m² déjà approximativement établie, sous réserve d'amendements pour les régions aux climats différents. Pour notre maison de référence, située par exemple en banlieue, Pp = 1,2 - 1,5 kW.

Compte tenu de la superficie de la maison 80 m², la puissance optimale du système de chauffage aura la signification suivante:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

Malgré sa simplicité, cette formule reflète les résultats les plus précis.

Souvent, pour plus de commodité dans le calcul, une unité est considérée comme la valeur d'une puissance spécifique. Sur cette base, la puissance du système de chauffage est prise au taux de 10 kW par 100 m² zone de chauffage.

Étant donné que le système d'alimentation en gaz de sa maison comprend non seulement le chauffage, mais également le chauffage de l'eau, d'autres équipements, la capacité de la chaudière est déterminée en ajoutant 20-25% de la réserve à la perte de chaleur calculée.

La deuxième option, mais acceptée avec un degré d'erreur plus élevé, est le calcul du coût de l'énergie thermique pour la perte de chaleur d'un bâtiment par mètre cube - le volume des locaux chauffés. Selon la zone climatique, 30 à 40 watts sont alloués pour chauffer un mètre cube d'une pièce avec une hauteur de plafond jusqu'à 3 m.

Calcul du débit de gaz d'un réservoir de gaz

Le calcul de la consommation pour le chauffage du mélange du stockage de gaz utilisé dans le système de chauffage de la maison a ses propres caractéristiques et diffère du calcul de la consommation gaz naturel principal.

Le débit de gaz prévu est calculé par la formule:

V = Q / (q × η)où

V est le volume calculé de GPL, mesuré en m³ / h;

Q est la perte de chaleur calculée;

q est la plus petite valeur spécifique du pouvoir calorifique du gaz ou de son pouvoir calorifique. Pour le propane-butane, cette valeur est de 46 MJ / kg ou 12,8 kW / kg;

η - efficacité du système d'alimentation en gaz, exprimée en valeur absolue à l'unité (efficacité / 100). Selon les caractéristiques de la chaudière à gaz, le rendement peut aller de 86% - pour les plus simples, jusqu'à 96% - pour les unités de condensation de haute technologie. Par conséquent, la valeur de η peut être de 0,86 à 0,96.

Supposons qu'il soit prévu d'équiper le système de chauffage d'une chaudière à condensation moderne avec un rendement de 96%.

En substituant la formule initiale acceptée par nous pour le calcul des valeurs, nous obtenons le volume moyen suivant de gaz utilisé pour le chauffage:

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

Puisqu'il est d'usage de considérer un litre comme unité de remplissage de GPL, il est nécessaire d'exprimer le volume de propane-butane dans cette unité de mesure. Pour calculer le nombre de litres dans la masse de balayage d'hydrocarbures liquéfiés, il est nécessaire de diviser les kilogrammes par densité.

Le tableau montre les valeurs de la densité d'essai du gaz liquéfié (en t / m3), à différentes températures quotidiennes moyennes de l'air et selon le rapport en pourcentage du propane au butane

La physique de la transition du GPL de l'état liquide à l'état de vapeur (de travail) est la suivante: le propane bout à moins 40 ° C et au-dessus, le butane - à partir de 3 ° C avec un signe moins. En conséquence, le mélange 50/50 commencera à passer dans la phase gazeuse à une température de moins 20 °C.

Pour les latitudes moyennes et un réservoir de gaz enfoui dans le sol, de telles proportions suffisent. Mais, afin de vous protéger contre les problèmes inutiles, il est optimal dans des conditions hivernales d'utiliser un mélange contenant au moins 70% de propane - «gaz d'hiver».

Prenant pour la densité calculée de GPL égale à 0,572 t / m³  - un mélange de propane / butane 70/30 à une température de -20 ° C), il est facile de calculer le débit de gaz en litres: 0,78 / 0,572 = 1,36 l / h.

La consommation quotidienne pour une telle sélection de gaz dans la maison sera: 1,36 × 24 ≈ 32,6 litres, au cours du mois - 32,6 × 30 = 978 litres. Étant donné que la valeur obtenue a été calculée pour la période la plus froide, puis ajustée en fonction des conditions météorologiques, elle peut être divisée en deux: 978/2 = 489 litres, en moyenne par mois.

La durée de la saison de chauffage est calculée à partir du moment où la température extérieure moyenne pendant la journée ne dépasse pas +8 degrés Celsius pendant 5 jours. Cette période se termine au printemps, avec un réchauffement stable.

Dans la zone que nous avons prise comme exemple (région de Moscou), une telle période est en moyenne de 214 jours.

La consommation de gaz pour le chauffage pendant l'année lors du calcul sera de: 32,6 / 2 × 214 ≈ 3488 l.

Choisir la consommation optimale de réservoir de gaz

Un réservoir de gaz est un équipement coûteux qui est acheté et installé pendant plus d'un an. Non seulement l'efficacité du système de chauffage domestique dépend de son choix correct, à bien des égards. Le type et le type de stockage du gaz liquéfié peuvent indirectement dépendre des coûts de chauffage.

Comparaison des réservoirs de gaz souterrains et souterrains

Le réservoir de gaz au sol est une option moins chère pour la gazéification autonome. De tels réservoirs, en règle générale, sont plus petits en volume et leur installation ne nécessite pas de terrassements coûteux.

Mais, lors de l'utilisation de réservoirs de gaz souterrains pour le chauffage en hiver, il faut tenir compte du fait que l'évaporation du mélange propane-butane pendant cette période sera réduite et des problèmes de pression de gaz sont possibles.

Pour un fonctionnement plus efficace et productif du réservoir de gaz souterraine, il faudra au minimum le doter d'une unité d'évaporation et isoler les parois du réservoir

Bien entendu, le seuil de température pour la transition du GPL vers la phase gazeuse du carburant peut être abaissé en raison de la teneur plus élevée en propane dans le mélange.Mais cela entraînera des coûts supplémentaires, car un tel gaz est plus cher que le butane.

Les réservoirs de gaz souterrains sont les installations de stockage les plus populaires pour le GPL.

Un tel réservoir enterré dans un climat moyen ne nécessite pas d'équipement supplémentaire pour son chauffage et son isolation

La profondeur d'immersion du récipient doit être telle que la couche de sol au-dessus soit d'au moins 0,6 m, ce qui protégera le stockage contre le gel et les dommages mécaniques.

Réservoir d'essence vertical ou horizontal

Les réservoirs de gaz enterrés sont de deux types:

1. Vertical.
2. Horizontal

Ces récipients se distinguent non seulement par leurs performances, mais aussi par leur fonctionnalité - par la surface du mélange liquéfié, appelé «miroir d'évaporation».

Les porte-gaz horizontaux ont un «miroir» plus grand. De ce fait, la génération de vapeur se produit de manière plus intensive, avec une pression suffisante pour le bon fonctionnement du système de chauffage

Les stockages verticaux sont plus souvent utilisés dans les systèmes à gaz autonomes des petites maisons ou des chalets d'été, si leur chauffage complet en hiver n'est pas requis.

Pour un fonctionnement efficace et stable des réservoirs de gaz verticaux en hiver, il est nécessaire d'isoler le réservoir ou d'utiliser des chauffages spéciaux, ce qui augmente le coût total de l'approvisionnement en gaz de la maison

Caractéristiques de la remorque citerne mobile

Pour résoudre le problème du chauffage et de la création de conditions de vie confortables en hiver dans les chalets avec résidence temporaire, les projets de construction, où l'équipement de stockage de gaz n'est pas pratique ou techniquement impossible, permettent réservoir d'essence mobile.

Il s'agit d'un réservoir équipé d'une remorque, d'une capacité de 500 à 600 litres. La durée de vie de ce réservoir de gaz d'une capacité de 600 litres peut être prédite en adoptant la norme moyenne utilisée - 30 à 40 litres de gaz liquéfié par 1 mètre carré d'espace.

Un calcul approximatif montre qu'une maison chauffée de 100 m2 peut être chauffée de façon autonome par un réservoir de gaz mobile pendant un mois, tout en maintenant une température confortable pour vivre

Il faut comprendre que le fonctionnement d'un réservoir de gaz mobile comme réservoir de type sol en hiver ou dans les régions du nord nécessitera un réchauffement et un chauffage forcé du réservoir. Pour cette raison, un réservoir d'essence traîné n'est pas une option de chauffage entièrement acceptable.

Comment choisir un réservoir de gaz en volume

Parmi les réservoirs de gaz souterrains typiques, les réservoirs avec des volumes de 2700 litres et 4850 litres sont parfaitement adaptés aux maisons de campagne et aux chalets.

Lors du choix de la taille d'un stockage de gaz, les facteurs suivants doivent être pris en compte:

1. Avec une résidence permanente dans une maison avec chauffage indépendant, il est conseillé de faire le plein du réservoir deux fois par an. Cela est dû aux différentes concentrations de butane et de propane dans les mélanges destinés à être utilisés en été et en hiver.
2. Le réservoir doit être rempli de 85% de phase liquéfiée. L'espace libre restant dans le stockage est le coussin de vapeur pour l'hydrocarbure en phase d'évaporation.

Par conséquent, lors du calcul de la quantité de gaz qui peut être suffisante dans un réservoir de gaz d'une capacité de 2700 l ou dans un réservoir de gaz d'autres tailles, il faut garder à l'esprit que le volume total du passeport du réservoir de gaz et son volume de ravitaillement ne sont pas les mêmes.

Le tableau montre les capacités de ravitaillement des récipients à gaz Eurostandard-2 typiques, en fonction de la zone optimale des zones chauffées et de la capacité de la chaudière

Notre calcul des valeurs moyennes de la sélection de gaz liquéfié à partir d'un réservoir de gaz et des normes généralement acceptées nous permet de déterminer la fréquence de remplissage du réservoir de gaz. Avec une consommation annuelle moyenne de 30 litres de gaz par 1 m² zone chauffée, ravitaillement en gaz liquéfié d'un volume de 2295 litres dans un réservoir de 2700 litres pour une maison de 100 m² sera suffisant pour 9 mois.

Par la même méthode, mais pour la maison 150 m², nous considérons combien le LHG dans le système de chauffage du réservoir de gaz pour 4850 litres est suffisant.Au cours de l'année, 4 500 litres sont consommés, donc un volume de remplissage de 4 122 litres suffit pour chauffer une maison pendant 10 mois.

D'après les calculs, il est clair que le ravitaillement devra être fait deux fois par an. Et c'est économiquement réalisable grâce à l'utilisation de GPL «été» et «hiver».

Conseils d'économie de gaz

Il est possible de réduire la consommation de gaz d'un réservoir de gaz en effectuant les mesures d'économie d'énergie suivantes:

• isolation des murs, des toits, des greniers, des plafonds du sous-sol;
• remplacement d'anciens blocs de fenêtres par des fenêtres modernes à double vitrage avec un profil antigel;
• réglage optimal des paramètres de la chaudière;
• l'installation d'une chaudière à gaz à condensation à haut rendement énergétique pour le chauffage;
• utilisation de système de chauffage collecteurayant une efficacité plus élevée et la capacité de réguler le débit de liquide de refroidissement sur chaque dispositif de chauffage;
• équiper les batteries de chauffage de régulateurs de température.

Un bon effet sur l'économie de gaz est obtenu en installant des contrôleurs qui automatisent le processus de contrôle de l'approvisionnement en chaleur.

Le contrôleur, en fonction des paramètres en mode automatique, contrôle le chauffage autonome, ce qui peut réduire considérablement la consommation de GPL du réservoir de gaz et réduire les coûts de chauffage de 25%

De plus, les contrôleurs modernes sont généralement des appareils intelligents avec lesquels vous pouvez contrôler à distance la chaudière à partir d'un téléphone mobile.

Une alternative peu coûteuse à de tels appareils avec télécommande sont des thermostats programmables ou quotidiens, qui permettent également d'économiser de l'énergie.

Une solution moderne pour économiser le gaz d'un stockage hors ligne est système de maison intelligente.

Parallèlement à un large éventail de fonctions utiles qui facilitent la vie, l'utilisation de la technologie «maison intelligente» permet une climatisation automatique

La fonction de climatisation dans la maison peut être installée séparément ou intégrée dans un ensemble commun de «services publics».

De telles technologies permettent d'utiliser économiquement le gaz pour le chauffage pendant la journée dans des pièces séparées. Vous pouvez configurer le système pour qu'il fonctionne en mode chauffage en l'absence de locataires et à distance, avant d'arriver à la maison, allumez le chauffage complet.

Le principal problème de l'introduction d'un système de climatisation domestique intelligent est le prix relativement élevé du problème et la nécessité d'une conception avant l'installation du système de chauffage.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Une technique intéressante pour calculer la consommation de gaz pour le chauffage et des astuces pour réduire ses coûts:

Conseils d'experts sur le choix économiquement viable du volume d'un réservoir de gaz:

9 conseils pour réduire la consommation de gaz utilisée pour chauffer une maison:

Il faut comprendre que tous les calculs que nous proposons d'utiliser lors de l'utilisation de gaz provenant d'un réservoir de gaz sont plutôt arbitraires. Même un spécialiste ne sera pas en mesure de déterminer et de prédire exactement la quantité de gaz liquéfié qui sera consommée au cours d'une période spécifique.

Mais la technique ci-dessus, basée sur la pratique d'exploitation de systèmes de gaz autonomes, affiche des valeurs moyennes fiables de la consommation de gaz.

Ces calculs et les conseils utiles donnés permettront de choisir correctement le réservoir d'essence optimal et de planifier la fréquence de son ravitaillement.

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