A ház fűtésének átlagos gázfogyasztása 150 m²: a számítások példája és a hőtechnikai képletek áttekintése

A fűtési szezon finanszírozása a ház fenntartására fordított költségvetés jelentős részét képezi. Ismerve az árat és az átlagos gázfogyasztást a ház fűtéséhez 150 m², pontosan meghatározhatja a helyiségek fűtésének költségeit. Ezeket a számításokat önmagában könnyű elvégezni anélkül, hogy fizetnék a hőmérnökök szolgáltatásait.

Cikkünkből megismerheti a gázfogyasztási szabványokat és a gázfogyasztás kiszámításának módszereit. Beszélünk arról, hogy mennyi energia szükséges a ház hőveszteségének kompenzálásához a fűtési időszakban. Mutassuk meg, hogy milyen képleteket kell használni a számításokhoz.

Hétvégi házak fűtése

A ház melegítéséhez szükséges gázáram kiszámításakor a legnehezebb feladat lesz hőveszteség kiszámítása, amelyet működés közben a fűtési rendszernek teljes mértékben kompenzálnia kell.

A hőveszteség komplexe az éghajlattól, az épület tervezési jellemzőitől, a felhasznált anyagokatól és a szellőztető rendszer paramétereitől függ.

A kompenzált hő kiszámítása

Bármely épület fűtési rendszerének kompenzálnia kell hőveszteségét Q (W) hideg időszakban. Két okból fordulnak elő:

1. hőátadás a ház kerületén keresztül;
2. hőveszteség a szellőzőrendszeren átmenő hideg levegő miatt.

Formálisan hőveszteség a falon és a tetőn keresztül Q_m kiszámítható a következő képlet alapján:

Q_m = S * dT / R,

ahol:

• S - felület (m²);
• dT - a beltéri és a kültéri levegő hőmérsékleti különbsége (° C);
• R - az anyagok hőátadásával szembeni ellenállás mutatója (m² * ° C / W).

Az utolsó mutatót (más néven „hőállósági együtthatónak” hívják) az építőanyagokhoz vagy termékekhez csatolt táblázatokból lehet kivenni.

A dupla üvegezésű ablak típusa jelentősen függ az otthoni hőveszteség mutatójától. A szigetelt ablakok magas ára az üzemanyag-fogyasztás miatt indokolt

Egy példa. Hagyja, hogy a szoba külső fala 12 m legyen²ebből 2 m² ablakot vesz.

A hőátadással szembeni ellenállás mutatói a következők:

• D400 porózus beton blokkok: R = 3.5.
• Kettős üvegablakú kétkamrás argon „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I” argonnal: R = 0.75.

Ebben az esetben szobahőmérsékleten „+ 22 ° C” és kültéri - „–30 ° C” hőmérsékleten a szoba külső falának hővesztesége:

• Q_m (fal) = 10 * (22 - (- 30)) / 3,5 = 149 W:
• Q_m (ablak) = 2 * (22 - (- 30)) / 0,75 = 139 W:
• Q_m = Q_m (fal) + Q_m (ablak) = 288 watt.

Ez a számítás a helyes eredményt adja, ha nincs ellenőrizetlen légcsere (beszivárgás).

A következő esetekben fordulhat elő:

• Strukturális hibák, például az ablakkeretek laza illesztése a falakhoz vagy a szigetelőanyag hámozása. Meg kell szüntetni őket.
• Az épület elöregedése, amelynek következtében forgácsok, repedések vagy üregek alakulnak ki a falazatban. Ebben az esetben korrekciós tényezőket kell bevezetni az anyagok hőátadási mutatójában.

Ugyanígy meg kell határozni a hőveszteséget a tetőn keresztül, ha az objektum a legfelső emeleten helyezkedik el. A padlón keresztül jelentős energiaveszteség csak akkor áll fenn, ha van fűtetlen, kiégett alagsor, például garázs. A hő alig hagyja el a földet.

A többrétegű anyagok hőátadási ellenállásának kiszámításához össze kell foglalni az egyes rétegek teljesítményét. A számításokhoz általában csak a legtöbb nem vezető anyagot veszik figyelembe.

Fontolja meg a hővesztés második okát - az épület szellőztetését. Energiafogyasztás a befúvott levegő melegítéséhez (Q_-ban) kiszámítható a következő képlettel:

Q_-ban = L * q * c * dThol:

• L - levegőfogyasztás (m³ / h);
• q - levegő sűrűsége (kg / m³);
• c - a bejövő levegő fajlagos hője (kJ / kg * ° C);
• dT - a beltéri és a kültéri levegő hőmérsékleti különbsége (° C).

A levegő fajlagos hője a számunkra érdeklő hőmérsékleti tartományban [–50 .. +30 ° С] 1,01 kJ / kg * ° С vagy a szükséges méret szempontjából: 0,28 W * h / kg * ° С. A levegő sűrűsége a hőmérséklettől és a nyomástól függ, de a számításokhoz 1,3 kg / m értéket lehet venni³.

Egy példa. A szoba 12 m-re van² ugyanolyan hőmérsékleti különbséggel, mint az előző példában, a szellőztetésből származó hőveszteségek a következők:

Q_-ban = (12 * 3) * 1,3 * 0,28 * (22 - (- 30)) = 681 W.

A tervezők az SNiP 41-01-2003 szerint veszik a légáramot (a példánkban 3 m³ / h 1 m-en² nappali terület), de ezt az értéket az épület tulajdonosa jelentősen csökkentheti.

A modellterem teljes hővesztesége:

Q = Q_m + Q_-ban = 969 watt

A napi, heti vagy havi hőveszteség kiszámításához meg kell tudnia ezeknek az időszakoknak az átlaghőmérsékletét.

A fenti képletek alapján egyértelmű, hogy a rövid ideig és a teljes hideg idõszakban egyaránt elfogyasztott gázmennyiség kiszámításánál figyelembe kell venni annak a területnek az éghajlatát, ahol a melegített tárgy található. Ezért a jól bevált szabványos megoldások csak hasonló környezeti feltételek mellett használhatók.

A hasonló éghajlati paraméterek meghatározásához használhatja a téli átlagos havi hőmérsékleti térképeket. Könnyen megtalálhatók az interneten.

A ház összetett geometriájával, valamint a ház építéséhez és szigeteléséhez használt anyagok sokféleségével szakemberek szolgáltatásai alapján kiszámíthatja a szükséges hőmennyiséget.

A hőveszteség minimalizálásának módjai

A ház fűtésének költsége a karbantartás költségeinek jelentős része. Ezért ésszerű bizonyos típusú munkákat végezni, amelyek célja a hőveszteség 20% ​​-kal történő csökkentése mennyezeti szigetelésa ház falai padlószigetelés és kapcsolódó tervek.

kérelem szigetelési rendszerek kívül és a ház belsejében jelentősen csökkenthető ez a szám. Ez különösen igaz a régi épületekre, ahol a falak és a padló erősen kopott. Ugyanazok a polisztirol hablemezek nemcsak a fagyás csökkentését vagy teljes kiküszöbölését teszik lehetővé, hanem minimalizálják a védett bevonaton keresztüli levegő beszivárgását is.

Jelentős megtakarítás érhető el akkor is, ha a ház nyári területeit, például a verandát vagy a tetőtétet nem csatlakoztatják a fűtéshez. Ebben az esetben a ház fűtött részének kerülete jelentősen csökken.

A tetőtér padlójának csak nyáron történő használata jelentősen megtakarítja a ház télen történő fűtésének költségeit. Ebben az esetben a felső emelet mennyezetét jól szigetelni kell

Ha szigorúan betartja a helyiségek szellőztetési előírásait, amelyeket az SNiP 41-01-2003 ír elő, akkor a légcseréből származó hőveszteség nagyobb lesz, mint az épület falai és tetője fagyának. Ezek a szabályok kötelezőek a tervezők és bármely jogi személyek számára, ha a helyiségeket előállításra vagy szolgáltatások nyújtására használják. A ház lakói azonban saját belátásuk szerint csökkenthetik a dokumentumban megjelölt értékeket.

Ezenkívül a hőcserélők felhasználhatók az utcából érkező hideg levegő melegítésére, nem pedig az elektromos vagy gázellátó készülékek számára. Tehát egy közönséges lemezes hőcserélő az energia több mint felét takaríthatja meg, míg a bonyolultabb hűtőfolyadékkal rendelkező készülék kb. 75% -ot takaríthat meg.

A szükséges gázmennyiség kiszámítása

Az éghető gáznak kompenzálnia kell a hőveszteséget. Ehhez a házon belüli hőveszteség mellett meg kell ismerni az égés során felszabaduló energiamennyiséget, amely a kazán hatékonyságától és a keverék fűtőértékétől függ.

Kazánválasztási szabály

A fűtőkészülék kiválasztását az otthoni hőveszteség figyelembevételével kell elvégezni. Ennek elegendőnek kell lennie ahhoz az időszakhoz, amikor eléri az éves minimum hőmérsékletet. Az útlevélben vagy falra szerelt gázkazán ez a „névleges hőteljesítmény” paraméter, amelyet a háztartási készülékek kW-ban mérnek.

Mivel bármelyik szerkezetnek hőtehetetlensége van, a minimális hőmérsékletig szükséges kazánteljesítmény kiszámításához általában a leghidegebb ötnapos periódust kell használni. Egy adott területre megtalálható a meteorológiai információk gyűjtésével és feldolgozásával foglalkozó szervezetekben, vagy az 1. táblázatból. SNiP 23-01-99 (4. oszlop).

Az SNiP 23-01-99 számú 1. táblázat töredéke. Ennek segítségével megkaphatja a szükséges adatokat a fűtött tárgy elhelyezkedésének éghajlatáról

Ha a kazán teljesítménye meghaladja a helyiség melegítéséhez szükséges indikátort, akkor ez nem növeli a gázfogyasztást. Ebben az esetben a berendezés leállása hosszabb lesz.

Néha indokolt valamivel alacsonyabb teljesítményű kazán választása. Az ilyen eszközök sokkal olcsóbbak lehetnek vásárlás és üzemeltetés során. Ebben az esetben azonban szükség van egy tartalék hőforrásra (például egy fűtőberendezésre egy gázgenerátorral), amely súlyos fagyok esetén használható.

A kazán hatékonyságának és hatékonyságának fő mutatója a hatékonyság. A modern háztartási berendezések esetében ez 88 és 95% között van. A hatékonyságot a készülék útlevélében regisztrálják, és a gázfogyasztás kiszámításához használják.

Hőkioldó formula

A természetes vagy cseppfolyósított gázfogyasztás helyes kiszámításához kb. 150 m területű ház fűtéséhez² meg kell ismernie egy másik mutatót - a szállított üzemanyag fűtőértékét (fajlagos égési hő). Az SI-rendszer szerint azt cseppfolyósított gázra vonatkozóan J / kg-ban vagy J / m-ben mérik³ természetes.

A gáztartókat (cseppfolyósított gáz tárolására szolgáló tartályok) literben kell jellemezni. Ahhoz, hogy megtudja, mennyi üzemanyag kerül kilogrammba, alkalmazhatja a 0,54 kg / 1 l arányt

Ennek a mutatónak két értéke van - alacsonyabb fűtőérték (H_l) és magasabb (H_h). Ez az üzemanyag páratartalmától és hőmérséklettől függ. A számítás során vegye figyelembe a mutatót H_l - Ezt ki kell szereznie a gázszállítótól.

Ha nincs ilyen információ, akkor a számításokban a következő értékeket veheti fel:

• földgáz esetében H_l = 33,5 mJ / m³;
• cseppfolyósított gáz számára H_l = 45,2 mJ / kg.

Mivel 1 mJ = 278 W * h, a következő fűtőértékeket kapjuk:

• földgáz esetében H_l = 9,3 kW * h / m³;
• cseppfolyósított gáz számára H_l = 12,6 kW * h / kg.

Egy meghatározott ideig elfogyasztott gázmennyiség V (m³ vagy kg) kiszámítható a következő képlet alapján:

V = Q * E / (H_l * K)hol:

• Q - az épület hővesztesége (kW);
• E - a melegítési időtartam (h);
• H_l - a gáz minimális fűtőértéke (kW * h / m³);
• K - a kazán hatékonysága.

Cseppfolyósított gáz esetén mérete H_l megegyezik kW * h / kg-val.

Példa a gázfogyasztás kiszámítására

Vegyünk például egy tipikus előre gyártott, kétszintes favázas házat. Régió - Altaj terület, Barnaul.

A ház mérete 10 x 8,5 m, a gerendás tető lejtője 30 °. Ezt a projektet egy meleg tetőtér, egy viszonylag nagy üvegezési terület, alagsor hiánya és a ház kiálló részei jellemzik

1. lépés Kiszámoljuk a ház fő paramétereit a hőveszteség kiszámításához:

• Paul. Tisztított alagsor hiányában a padlón és az alapon keresztüli veszteségek figyelmen kívül hagyhatók.
• Az ablakok. Kettős üvegablakú kettős kamra "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Üvegezési terület S_o = 40 m².
• A falak. A hosszanti (oldalsó) fal területe 10 * 3,5 = 35 m². A keresztirányú (elülső) fal területe 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Így az épület teljes kerülete 150 m², és figyelembe véve az üvegezést, a kívánt értéket S_s = 150 - 40 = 110 m².
• A falak. A fő hőszigetelő anyagok ragasztott gerenda, 200 mm vastag (R_b = 1,27) és bazaltszigetelés, 150 mm vastag (R_u = 3,95). A fal teljes hőátadási ellenállása R_s = R_b + R_u = 5.22.
• A tető. A felmelegedés teljesen megismétli a tető alakját. Tetőterület túlnyúlások nélkül S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• A tető. A fő hőszigetelő anyagok 12,5 mm vastag béléssel vannak ellátva (R_v = 0,07) és bazaltszigetelés, 200 mm vastag (R_u = 5,27). A tető teljes hőátadási ellenállása R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Szellőztetés. A légáramot nem a ház területének megfelelően kell kiszámítani, hanem figyelembe véve a követelményeket, biztosítson legalább 30 m értéket.³ per fő / óra. Mivel a házban állandóan 4 ember lakik, akkor L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Lépés. 2. Kiszámítjuk a szükséges kazánteljesítményt. Ha a felszerelést már megvásárolták, akkor ezt a lépést kihagyhatja.

Számításainkhoz csak két gázkazán mutatót kell tudni: hatékonyság és névleges teljesítmény. Az eszköz útlevélben regisztrálni kell őket.

Az öt napos leghidegebb időszak hőmérséklete „–41 ° C”. Kényelmes hőmérsékletet veszünk fel, mint „+24 ° С”. Így az átlagos hőmérsékleti különbség ebben az időszakban 10% lesz dT = 65 ° C.

A hőveszteséget kiszámítjuk:

• az ablakon keresztül: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• a falakon keresztül: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• a tetőn keresztül: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• szellőzés miatt: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Az egész ház teljes hővesztesége a hideg ötnapos időszak alatt:

Q = Q_o + Q_s + Q_k + Q_v = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.

Így ehhez a modellházhoz választhat egy olyan gázkazánt, amelynek maximális hőteljesítmény-paramétere 10-12 kW. Ha a gázt forró víz biztosítására is használják, akkor sokkal hatékonyabb eszközt kell választania.

3. lépés Kiszámoljuk a fűtési periódust és az átlagos hőveszteséget.

A hideg évszakban, amikor melegítésre van szükség, értsd meg a szezont, a napi átlaghőmérséklet 8-10 ° C alatt van. Ezért a számításokhoz vehetjük az SNiP 23-01-99 1. táblázatának 11-12. Vagy 13-14. Oszlopát.

Ez a választás a ház tulajdonosának marad. Ebben az esetben az éves üzemanyag-fogyasztásban nincs jelentős különbség. Esetünkben egy olyan időszakot fogunk élni, amelynek hőmérséklete „+ 10 ° C” alatt van. Ez az időtartam 235 nap vagy E = 5640 óra.

Központi fűtés esetén a hűtőfolyadék be- és kikapcsolását a megállapított szabványoknak megfelelően kell végrehajtani. A magánház egyik előnye a fűtési üzemmód elindítása a lakosok kérésére

A ház hőveszteségét ebben az időszakban az átlagos hőmérsékleten úgy kell kiszámítani, mint a 2. lépésben, csak a paraméter dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° С. A számítások elvégzése után megkapjuk Q = 4192 watt.

4. lépés Kiszámoljuk az elfogyasztott gáz mennyiségét.

Legyen a kazán hatékonysága K = 0,92. Ekkor a hideg időtartamra elfogyasztott gázmennyiség (a gázkeverék minimális fűtőértékének átlagolt mutatóival):

• földgáz esetében: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• cseppfolyósított gáz esetében: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

A földgáz árának ismeretében kiszámolhatja a fűtés pénzügyi költségeit.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Csökkentheti a gázfogyasztást az otthoni szigeteléssel kapcsolatos hibák kiküszöbölésével. Valódi példa:

Gázáram az ismert hőteljesítménynél:

A hőveszteség összes számítását csak akkor lehet elvégezni, ha ismertek azoknak az anyagoknak a hőtakarékos tulajdonságai, amelyeknek a házat építették. Ha az épület régi, akkor először ellenőrizni kell-e fagyos állapotát, és kiküszöbölni az azonosított problémákat.

Ezt követően a cikkben szereplő képletek segítségével nagy pontossággal kiszámítható a gázáram.

Kérjük, hagyja meg észrevételeit az alábbi visszajelző mezőben. Írjon egy fényképet a cikk témájáról, tegyen fel kérdéseket az érdeklődő pontokkal kapcsolatban. Ossza meg hasznos információkat, amelyek hasznosak lehetnek webhelyünk látogatói számára.