צריכת הדלק הממוצעת לחימום בית היא 150 מ"ר: דוגמה לחישובים וסקירה של נוסחאות הנדסת חום

מימון עונת החימום הוא חלק משמעותי מהתקציב שמוקדש לתחזוקת דיור. לדעת את המחיר וצריכת הדלק הממוצעת לחימום בית 150 מ '², אתה יכול לקבוע במדויק את עלות חימום המקום. קל לבצע חישובים אלה בעצמם מבלי לשלם עבור שירותיהם של מהנדסי חום.

תוכלו ללמוד הכל על תקני צריכת גז ושיטות לחישוב צריכת גז מהמאמר שלנו. נדבר על כמה אנרגיה דרושה כדי לפצות על אובדן החום של הבית בעונת החימום. נראה לך אילו נוסחאות יש להשתמש בחישובים.

חימום של קוטג'ים כפריים

בעת חישוב קצב זרימת הגז, ההכרחי לחימום בית, המשימה הקשה ביותר תהיה חישוב אובדן חום, שצריך לפצות באופן מלא על ידי מערכת החימום במהלך הפעולה.

קומפלקס הפסדי החום תלוי באקלים, בתכונות העיצוב של הבניין, בחומרים המשמשים ובפרמטרים של מערכת האוורור.

חישוב חום מפוצל

מערכת החימום של כל בניין צריכה לפצות על אובדן החום שלה ש (W) בתקופה הקרה. הם מופיעים משתי סיבות:

1. העברת חום דרך היקף הבית;
2. אובדן חום כתוצאה מאוויר קר שנכנס דרך מערכת האוורור.

באופן רשמי, אובדן חום דרך הקיר והגג ש_tp ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:

ש_tp = S * dT / R,

איפה:

• ס - שטח פנים (מ ')²);
• dT - הפרש טמפרטורה בין אוויר פנימי לחוץ (° C);
• ר - אינדיקטור להתנגדות להעברת חום של חומרים (מ² * מעלות צלזיוס).

המחוון האחרון (המכונה גם "מקדם ההתנגדות התרמית") ניתן לקחת מהטבלאות המחוברות לחומרי בניין או מוצרים.

סוג החלון הזגוג כפול תלוי באופן משמעותי באינדיקטור לאובדן החום בבית. המחיר הגבוה של חלונות מבודדים יהיה מוצדק בגלל צריכת הדלק

דוגמא. תנו לקיר החיצוני של החדר שטח של 12 מ '²מתוכם 2 מ '² לוקח חלון.

האינדיקטורים להתנגדות להעברת חום הם כדלקמן:

• אבני בטון סודה D400: ר = 3.5.
• חלון כפול חלון בעל זיגוג כפול עם ארגון "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": ר = 0.75.

במקרה זה, בטמפרטורת החדר "+ 22 ° C", ובחוץ - "–30 ° C", אובדן החום של הקיר החיצוני של החדר יהיה:

• ש_tp (קיר) = 10 * (22 - (- 30)) / 3.5 = 149 W:
• ש_tp (חלון) = 2 * (22 - (- 30)) / 0.75 = 139 W:
• ש_tp = ש_tp (קיר) + ש_tp (חלון) = 288 וואט.

חישוב זה נותן את התוצאה הנכונה אם אין חילופי אוויר בלתי מבוקרים (הסתננות).

זה יכול להופיע במקרים הבאים:

• נוכחות של ליקויים מבניים, כמו התאמה רופפת של מסגרות חלונות לקירות או קילוף מחומר בידוד. יש לחסל אותם.
• הזדקנות המבנה, כתוצאה ממנה נוצרים שבבים, סדקים או חללים בבנייה. במקרה זה, יש צורך להכניס גורמי תיקון באינדיקטור להתנגדות להעברת חום של חומרים.

באותו אופן, יש צורך לקבוע את אובדן החום דרך הגג, אם החפץ ממוקם בקומה העליונה. דרך הרצפה כל אובדן אנרגיה משמעותי מתרחש רק אם יש מרתף לא מחומם ומפוצץ, כמו מוסך. חום כמעט ולא עוזב את האדמה.

כדי לחשב את התנגדות העברת החום של חומרים רב שכבתי, יש צורך לסכם את הביצועים של שכבות בודדות. בדרך כלל, רק החומרים הלא מוליכים נלקחים לחישובים.

קחו בחשבון את הסיבה השנייה לאובדן חום - אוורור הבניין. צריכת אנרגיה לחימום האוויר האספקה ​​(ש_בתוך) ניתן לחשב על ידי הנוסחה:

ש_בתוך = L * q * c * dTאיפה:

• ל - צריכת אוויר (מ³ / ח);
• ש - צפיפות אוויר (ק"ג / מ ')³);
• ג - חום ספציפי של האוויר הנכנס (kJ / kg * ° C);
• dT - הפרש טמפרטורה בין אוויר פנימי לחוץ (° C).

חום האוויר הספציפי בטווח הטמפרטורות שמעניין אותנו [–50 .. +30 ° С] שווה ל 1.01 kJ / kg * ° С או מבחינת הממד הנדרש: 0.28 W * h / kg * ° С. צפיפות האוויר תלויה בטמפרטורה ולחץ, אך לצורך חישובים ניתן לקחת ערך של 1.3 ק"ג / מ³.

דוגמא. לחדר 12 מ '² עם הבדל טמפרטורה זהה לזה שבדוגמה הקודמת, הפסדי חום כתוצאה מעבודות אוורור יהיו:

ש_בתוך = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 - (- 30)) = 681 וו.

מעצבים לוקחים זרימת אוויר על פי SNiP 41-01-2003 (בדוגמה שלנו 3 מ '³ / שעה בגובה 1 מ '² אזור הסלון), אך בעל הבניין יכול להפחית משמעותית ערך זה.

אובדן החום הכולל של חדר הדגם הוא:

ש = ש_tp + ש_בתוך = 969 וואט

כדי לחשב את אובדן החום ליום, שבוע או חודש, עליכם לדעת מה הטמפרטורה הממוצעת לתקופות אלה.

מהנוסחאות לעיל ברור כי חישוב נפח הגז הנצרך הן לפרק זמן קצר והן לכל העונה הקרה חייב להתבצע תוך התחשבות באקלים באזור בו נמצא האובייקט המחומם. לכן ניתן להשתמש בפתרונות סטנדרטיים מוכחים היטב רק בתנאים סביבתיים דומים.

כדי לקבוע פרמטרים אקלימיים דומים, אתה יכול להשתמש במפות של טמפרטורות חודשיות ממוצעות בחורף. ניתן למצוא אותם בקלות באינטרנט.

בעזרת הגיאומטריה המורכבת של הבית ומגוון החומרים המשמשים בבנייתו ובידודו, תוכלו להשתמש בשירותיהם של מומחים כדי לחשב את כמות החום הנדרשת.

דרכים למזעור איבוד החום

עלות חימום הבית מהווה חלק משמעותי מעלות התחזוקה שלו. לכן, סביר לבצע עבודות מסוגים מסוימים שמטרתן להפחית את אובדן החום על ידי בידוד לתקרהקירות הבית בידוד רצפה ועיצובים קשורים.

יישום ערכות בידוד בחוץ ובתוך הבית יכול להפחית משמעותית את הנתון הזה. זה נכון במיוחד למבנים ישנים עם בלאי חזק של קירות ורצפות. אותן לוחות קצף קלקר מאפשרות לא רק להפחית או לחסל לחלוטין את ההקפאה, אלא גם למזער את חדירת האוויר דרך הציפוי המוגן.

ניתן להשיג חיסכון משמעותי גם אם אזורי הבית בקיץ, כמו המרפסת או עליית הגג, אינם קשורים לחימום. במקרה זה, תהיה ירידה משמעותית בהיקף החלק המחומם של הבית.

השימוש ברצפת עליית הגג רק בקיץ חוסך משמעותית את עלויות חימום הבית בחורף. עם זאת, במקרה זה, התקרה של הקומה העליונה צריכה להיות מבודדת היטב

אם אתה מקפיד על קנה מידה אחר תקני האוורור של המקום, המפורטים ב- SNiP 41-01-2003, אז אובדן החום מחילופי האוויר יהיה גבוה יותר מאשר מהקפאת הקירות והגג של הבניין. כללים אלה הם חובה עבור מעצבים וכל גורמים משפטיים אם המקום משמש לייצור או למתן שירותים. עם זאת, דיירי הבית רשאים, לפי שיקול דעתם, להפחית את הערכים המצוינים במסמך.

בנוסף, ניתן להשתמש במחליפי חום לחימום אוויר קר הנכנס מהרחוב, במקום מכשירים הצורכים חשמל או גז. כך שמחליף חום צלחת רגיל יכול לחסוך יותר ממחצית האנרגיה, ומתקן מורכב יותר עם נוזל קירור יכול לחסוך כ 75%.

חישוב נפח הגז הנדרש

גז דליק צריך לפצות על אובדן החום. לשם כך, בנוסף לאובדן החום בבית, יש לדעת את כמות האנרגיה המשתחררת במהלך הבעירה, אשר תלויה ביעילות הדוד ובערך הקלורי של התערובת.

כלל בחירת הדוד

בחירת התנור חייבת להתבצע תוך התחשבות באובדן החום בבית. זה אמור להספיק לתקופה בה מגיעים לטמפרטורת המינימום השנתית. בדרכון או דוד גז קיר רכוב הפרמטר "הספק תרמי נומינלי" הנמדד בקוט"ש למכשירי חשמל ביתיים אחראי לכך.

מכיוון שבמבנה כלשהו יש אינרציה תרמית, לצורך חישוב יכולת הדוד הדרושה לטמפרטורה המינימלית, נלקח בדרך כלל האינדיקטור לתקופה הקרה ביותר של חמישה ימים. בתחום מסוים ניתן למצוא אותו בארגונים העוסקים באיסוף ועיבוד של מידע מטאורולוגי, או מלוח 1. SNiP 23-01-99 (עמודה מס '4).

שבר של טבלה 1 מ- SNiP 23-01-99. באמצעותו תוכלו לקבל את הנתונים הדרושים על האקלים באזור בו נמצא האובייקט המחומם

אם כוח הדוד חורג מהמחוון המספיק לחימום החדר, הדבר אינו מביא לעלייה בצריכת הגז. במקרה זה, זמן ההשבתה של הציוד יהיה ארוך יותר.

לפעמים יש סיבה לבחור בדוד בעל עוצמה מעט נמוכה יותר. מכשירים כאלה יכולים להיות זולים בהרבה בעת הקנייה וההפעלה. עם זאת, במקרה זה, יש צורך במקור חום רזרבי (למשל, דוד עם מחולל גז), אשר ניתן להשתמש בו בכפור קשה.

האינדיקטור העיקרי ליעילות והיעילות של הדוד הוא היעילות. עבור ציוד ביתי מודרני, זה נע בין 88 ל 95%. היעילות רשומה בדרכון המכשיר והיא משמשת בחישוב צריכת הדלק.

נוסחת שחרור חום

לחישוב נכון של צריכת גז טבעי או נוזלי לחימום בית בשטח של כ -150 מ '² עליכם לדעת אינדיקטור אחר - הערך הקלורי (חום בעירה ספציפי) של הדלק המסופק. על פי מערכת ה- SI, הוא נמדד ב- J / kg עבור גז נוזלי או ב- J / m³ עבור טבעי.

מחזיקי גז (טנקים לאגירת גז נוזלי) מאופיינים בליטר. כדי לגלות כמה דלק יכנס אליו בקילוגרמים, ניתן להחיל יחס של 0.54 ק"ג / 1 ליטר

ישנם שני ערכים של אינדיקטור זה - ערך קלורי נמוך יותר (ח_l) ומעלה (ח_ח) זה תלוי בלחות ובטמפרטורה של הדלק. בעת חישוב קח מחוון ח_l - עליך לברר את ספק הגז.

אם אין מידע כזה, בחישובים תוכלו לקחת את הערכים הבאים:

• עבור גז טבעי ח_l = 33.5 mJ / m³;
• לגז נוזלי ח_l = 45.2 mJ / kg.

בהתחשב בעובדה ש- 1 mJ = 278 W * h, אנו משיגים את הערכים הקלוריים הבאים:

• עבור גז טבעי ח_l = 9.3 קילוואט * שעה / מ '³;
• לגז נוזלי ח_l = 12.6 קילוואט * שעה / ק"ג.

נפח הגז הנצרך לאורך פרק זמן מסוים V (מ³ או ק"ג) ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:

V = Q * E / (H_l * K)איפה:

• ש - אובדן חום של הבניין (קילוואט);
• ה - משך תקופת החימום (ח);
• ח_l - ערך קלורי מינימלי של גז (קילוואט * שעה / מ ')³);
• ק - יעילות הדוד.

לגז נוזלי, ממד ח_l שווה ל- KW * h / kg.

דוגמה לחישוב צריכת גז

לדוגמה, קח קוטג 'טיפוסי מעץ דו-קומתי מעץ מסגרת טרומי. אזור - טריטוריית אלטאי, ברנאול.

גודל הקוטג 'הוא 10 על 8.5 מ'. שיפוע גג הגמלון הוא 30 מעלות. פרויקט זה מאופיין בעליית גג חמה, שטח זיגוג גדול יחסית, היעדר מרתף וחלקים בולטים מהבית.

שלב 1 אנו מחשבים את הפרמטרים העיקריים של הבית לחישוב אובדן החום:

• פול בהיעדר מרתף מטוהר, ניתן להזניח הפסדים דרך הרצפה והבסיס.
• החלונות. חלון כפול חלון בעל זיגוג כפול "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": ר_o = 0.75. אזור זיגוג ס_o = 40 מ '².
• הקירות. שטח הקיר האורך (הצדדי) הוא 10 * 3.5 = 35 מ '². שטח הקיר הרוחבי (הקדמי) הוא 8.5 * 3.5 + 8.5² * tg(30) / 4 = 40 מ '². לפיכך, ההיקף הכולל של הבניין הוא 150 מ '², ובהתחשב בזיגוג, בערך הרצוי ס_s = 150 - 40 = 110 מ '².
• הקירות. החומרים העיקריים מבודדי החום הם אלומה מודבקת בעובי 200 מ"מ (ר_ב = 1.27) ובידוד בזלת בעובי 150 מ"מ (ר_u = 3.95). ההתנגדות הכוללת להעברת חום לקיר ר_s = ר_ב + ר_u = 5.22.
• הגג. התחממות חוזרת לחלוטין על צורת הגג. שטח גג ללא תלולים ס_k = 10 * 8.5 / cos (30) = 98 מ '².
• הגג. החומרים העיקריים מבודדי החום הם בטנה בעובי 12.5 מ"מ (ר_v = 0.07) ובידוד בזלת בעובי 200 מ"מ (ר_u = 5.27). ההתנגדות הכוללת להעברת חום לגג ר_k = ר_v + ר_u = 5.34.
• אוורור. תן לחישוב צריכת האוויר לא לפי שטח הבית, אך תוך התחשבות בדרישות, יש להבטיח ערך של לפחות 30 מ '³ לאדם לשעה. מכיוון שהקוטג 'מאוכלס כל הזמן על ידי 4 אנשים, אז ל = 30 * 4 = 120 מ '³ / ח

צעד. 2. אנו מחשבים את כוח הדוד הנדרש. אם הציוד כבר נרכש, ניתן לדלג על שלב זה.

לצורך החישובים שלנו, הכרחי לדעת רק שני אינדיקטורים לדוד גז: יעילות והספק מדורג. עליהם להיות רשומים בדרכון המכשיר.

הטמפרטורה של התקופה הקרה ביותר בחמשת הימים היא "–41 ° C". ניקח טמפרטורה נוחה כ- +24 ° С. לפיכך, ההפרש הממוצע בטמפרטורה לאורך תקופה זו יהיה dT = 65 מעלות צלזיוס.

אנו מחשבים את אובדן החום:

• מבעד לחלונות: ש_o = ס_o * dT / ר_o = 40 * 65 / 0.75 = 3467 W;
• דרך הקירות: ש_s = ס_s * dT / ר_s = 110 * 65 / 5.22 = 1370 W;
• דרך הגג: ש_k = ס_k * dT / ר_k = 98 * 65 / 5.34 = 1199 W;
• עקב אוורור: ש_v = ל * ש * ג * dT = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839 וו.

אובדן החום הכולל של הבית כולו בתקופה הקרה של חמשת הימים יהיה:

ש = ש_o + ש_s + ש_k + ש_v = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 וו.

לפיכך, עבור בית דגם זה, אתה יכול לבחור דוד גז עם פרמטר הספק תרמי מרבי של 10-12 קילוואט. אם משתמשים גם בגז לספק מים חמים, תצטרכו לקחת מכשיר יצרני יותר.

שלב 3 אנו מחשבים את משך תקופת החימום ואת אובדן החום הממוצע.

תחת העונה הקרה, כאשר יש צורך בחימום, הבינו את העונה עם טמפרטורות ממוצעות יומיות מתחת ל-8-10 מעלות צלזיוס. לכן, לצורך חישובים, אתה יכול לקחת עמודות מס '11-12 או עמודות מס' 13-14 בטבלה 1 של SNiP 23-01-99.

בחירה זו נותרה לבעלי הקוטג '. במקרה זה, לא יהיה הבדל משמעותי בצריכת הדלק השנתית. במקרה שלנו, נתעכב על תקופה עם טמפרטורה שמתחת ל "+ 10 מעלות צלזיוס". משך התקופה הזו הוא 235 יום או ה = 5640 שעות.

עם חימום מרכזי, ההפעלה והכיבוי של אספקת נוזל הקירור מתבצעת בהתאם לתקנים הקבועים. אחד היתרונות של בית פרטי הוא השקת מצב חימום לבקשת התושבים

אובדן החום של הבית לטמפרטורה הממוצעת לתקופה זו מחושב כמו בשלב 2, רק הפרמטר dT = 24 - (- 6.7) = 30.7 ° С. לאחר ביצוע החישובים, אנו משיגים ש = 4192 וואט.

שלב 4 אנו מחשבים את כמות הגז הנצרך.

תן ליעילות הדוד ק = 0.92. אז נפח הגז הנצרך (עם מדדים ממוצעים של הערך הקלורי המינימלי של תערובת הגז) לפרק הזמן הקר יהיה:

• לגז טבעי: V = ש * ה / (ח_l * ק) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 מ '³;
• לגז נוזלי: V = ש * ה / (ח_l * ק) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 ק"ג.

לדעת את מחיר הדלק, אתה יכול לחשב את העלויות הכספיות של חימום.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

צמצום צריכת הגז על ידי ביטול טעויות הקשורות לבידוד הבית. דוגמא אמיתית:

זרימת גז בתפוקת חום ידועה:

כל החישובים של אובדן החום יכולים להתבצע באופן עצמאי רק כאשר ידועים המאפיינים החוסכים בחום של החומרים מהם בנוי הבית. אם הבניין ישן, אז קודם כל יש צורך לבדוק אותו קפוא ולבטל את הבעיות שזוהו.

לאחר מכן, באמצעות הנוסחאות המוצגות במאמר, ניתן לחשב את זרימת הגז ברמת דיוק גבוהה.

אנא השאר הערות בתיבת המשוב למטה. פרסם תמונה בנושא המאמר, שאל שאלות על נקודות עניין. שתף מידע שימושי שעשוי להועיל למבקרים באתר שלנו.