Het gemiddelde gasverbruik voor verwarming van een woning is 150 m²: een voorbeeld van berekeningen en een overzicht van warmtetechnische formules

De financiering van het stookseizoen is een aanzienlijk deel van het budget dat wordt besteed aan huisonderhoud. De prijs kennen en het gemiddelde gasverbruik voor verwarming van een huis 150 m², kunt u de kosten voor het verwarmen van het pand nauwkeurig bepalen. Deze berekeningen zijn eenvoudig zelf uit te voeren zonder te betalen voor de diensten van warmtetechnici.

U leert alles over gasverbruiksnormen en methoden voor het berekenen van gasverbruik in ons artikel. We zullen praten over hoeveel energie nodig is om het warmteverlies van een huis tijdens het stookseizoen te compenseren. Laten we u laten zien welke formules moeten worden gebruikt bij berekeningen.

Verwarming van chalets

Bij het berekenen van het gasdebiet dat nodig is om een ​​huis te verwarmen, zal de moeilijkste taak zijn berekening van warmteverlies, die tijdens bedrijf volledig door het verwarmingssysteem moet worden gecompenseerd.

Het complex van warmteverliezen hangt af van het klimaat, de ontwerpkenmerken van het gebouw, de gebruikte materialen en de parameters van het ventilatiesysteem.

Berekening van gecompenseerde warmte

Het verwarmingssysteem van elk gebouw moet het warmteverlies compenseren Q (W) in de koude periode. Ze komen om twee redenen voor:

1. warmteoverdracht door de omtrek van het huis;
2. warmteverlies door koude lucht die via het ventilatiesysteem binnenkomt.

Formeel warmteverlies via muur en dak Q_tp kan worden berekend met de volgende formule:

Q_tp = S * dT / R,

waar:

• S - oppervlakte (m²);
• dT - temperatuurverschil tussen binnen- en buitenlucht (° C);
• R - een indicator van weerstand tegen warmteoverdracht van materialen (m² * ° C / W).

De laatste indicator (ook wel de "coëfficiënt van thermische weerstand" genoemd) kan worden afgeleid uit de tabellen die aan bouwmaterialen of producten zijn bevestigd.

Het type raam met dubbele beglazing is aanzienlijk afhankelijk van de indicator van warmteverlies thuis. De hoge prijs van geïsoleerde ramen wordt gerechtvaardigd vanwege het brandstofverbruik

Een voorbeeld. Laat de buitenmuur van de kamer een oppervlakte van 12 m hebben²waarvan 2 m² neemt een raam.

De indicatoren voor weerstand tegen warmteoverdracht zijn als volgt:

• Cellenbetonblokken D400: R = 3.5.
• Dubbele beglazing dubbele kamer met argon "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R = 0.75.

In dit geval zal het warmteverlies van de buitenmuur van de kamer bij kamertemperatuur "+ 22 ° C" en buiten - "–30 ° C":

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

Deze berekening geeft het juiste resultaat als er geen ongecontroleerde luchtuitwisseling is (infiltratie).

Dit kan in de volgende gevallen voorkomen:

• De aanwezigheid van structurele defecten, zoals losse montage van raamkozijnen op de muren of loslaten van isolatiemateriaal. Ze moeten worden geëlimineerd.
• Veroudering van het gebouw waardoor spanen, scheuren of holtes ontstaan ​​in het metselwerk. In dit geval is het noodzakelijk om correctiefactoren in te voeren in de indicator van de warmteoverdrachtsweerstand van materialen.

Op dezelfde manier is het nodig om het warmteverlies door het dak te bepalen, als het object zich op de bovenste verdieping bevindt. Door de vloer treedt een aanzienlijk energieverlies alleen op als er een onverwarmde, uitgeblazen kelder is, zoals een garage. Warmte verlaat de aarde nauwelijks.

Om de warmteoverdrachtsweerstand van meerlagige materialen te berekenen, is het noodzakelijk om de prestaties van afzonderlijke lagen samen te vatten. Meestal worden alleen de meest niet-geleidende materialen gebruikt voor berekeningen.

Overweeg de tweede reden voor warmteverlies: de ventilatie van het gebouw. Energieverbruik voor het verwarmen van de toevoerlucht (Q_in) kan worden berekend met de formule:

Q_in = L * q * c * dTwaar:

• L - luchtverbruik (m³ / h);
• q - luchtdichtheid (kg / m³);
• c - specifieke warmte van de binnenkomende lucht (kJ / kg * ° C);
• dT - temperatuurverschil tussen binnen- en buitenlucht (° C).

De specifieke luchtwarmte in het temperatuurbereik dat voor ons van belang is [–50 .. +30 ° С] is gelijk aan 1,01 kJ / kg * ° С of in termen van de vereiste afmeting: 0,28 W * h / kg * ° С. De luchtdichtheid is afhankelijk van temperatuur en druk, maar voor berekeningen kun je uitgaan van 1,3 kg / m³.

Een voorbeeld. Voor kamer 12 m² met hetzelfde temperatuurverschil als in het vorige voorbeeld, zullen warmteverliezen als gevolg van ventilatiewerk zijn:

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

Ontwerpers nemen luchtstroom volgens SNiP 41-01-2003 (in ons voorbeeld 3 m³ / h op 1 m² woonkamer), maar deze waarde kan aanzienlijk worden verlaagd door de eigenaar van het gebouw.

Het totale totale warmteverlies van de modelruimte is:

Q = Q_tp + Q_in = 969 watt

Om het warmteverlies per dag, week of maand te berekenen, moet je de gemiddelde temperatuur voor deze periodes weten.

Uit de bovenstaande formules is duidelijk dat de berekening van het verbruikte gas zowel voor een korte periode als voor het hele koude seizoen moet worden uitgevoerd rekening houdend met het klimaat van het gebied waar het verwarmde object zich bevindt. Daarom is het mogelijk om beproefde standaardoplossingen alleen te gebruiken voor vergelijkbare omgevingsomstandigheden.

Om vergelijkbare klimaatparameters te bepalen, kunt u de kaarten met gemiddelde maandelijkse temperaturen in de winter gebruiken. Ze zijn gemakkelijk te vinden op internet.

Met de complexe geometrie van het huis en de verscheidenheid aan materialen die worden gebruikt bij de constructie en isolatie, kunt u de diensten van specialisten gebruiken om de vereiste hoeveelheid warmte te berekenen.

Manieren om warmteverlies te minimaliseren

De verwarmingskosten van een huis zijn een aanzienlijk deel van de onderhoudskosten. Daarom is het redelijk om bepaalde soorten werkzaamheden uit te voeren om het warmteverlies tegen te gaan plafond isolatiede muren van het huis vloerisolatie en aanverwante ontwerpen.

Toepassing isolatieschema's buiten en binnenshuis kan dit cijfer aanzienlijk verminderen. Dit geldt vooral voor oude gebouwen met sterke slijtage van muren en vloeren. Dezelfde platen van polystyreenschuim maken het niet alleen mogelijk om bevriezing te verminderen of volledig te elimineren, maar ook om luchtinfiltratie door de beschermde coating te minimaliseren.

Aanzienlijke besparingen zijn ook mogelijk als de zomerruimtes van de woning, zoals de veranda of de zolder, niet zijn aangesloten op de verwarming. In dit geval zal de omtrek van het verwarmde deel van het huis aanzienlijk worden verminderd.

Door de zoldervloer alleen in de zomer te gebruiken, bespaart u aanzienlijk op de verwarmingskosten in de winter. In dit geval moet het plafond van de bovenverdieping echter goed geïsoleerd zijn

Als je je strikt houdt aan de ventilatiestandaarden van het pand, die zijn voorgeschreven in SNiP 41-01-2003, dan zal het warmteverlies door luchtuitwisseling hoger zijn dan door bevriezing van de muren en het dak van het gebouw. Deze regels zijn verplicht voor ontwerpers en alle rechtspersonen als de lokalen worden gebruikt voor productie of dienstverlening. De bewoners van het huis kunnen echter naar eigen goeddunken de in het document aangegeven waarden verlagen.

Bovendien kunnen warmtewisselaars worden gebruikt om koude lucht die van de straat komt binnen te verwarmen, in plaats van apparaten die elektriciteit of gas verbruiken. Een gewone platenwarmtewisselaar kan dus meer dan de helft van de energie besparen, en een complexer apparaat met koelmiddel kan zo'n 75% besparen.

Berekening van het benodigde gasvolume

Brandbaar gas moet warmteverlies compenseren. Hiervoor is het, naast het warmteverlies thuis, nodig om de hoeveelheid energie te kennen die vrijkomt bij verbranding, die afhangt van het rendement van de ketel en de calorische waarde van het mengsel.

Regel voor selectie van ketel

De keuze van de kachel moet worden uitgevoerd rekening houdend met het warmteverlies thuis. Het zou voldoende moeten zijn voor de periode waarin de jaarlijkse minimumtemperatuur wordt bereikt. In het paspoort of wandgemonteerde gasketel hiervoor is de parameter “nominaal thermisch vermogen” verantwoordelijk, die wordt gemeten in kW voor huishoudelijke apparaten.

Aangezien elke structuur thermische traagheid heeft, wordt voor het berekenen van de benodigde ketelcapaciteit voor de minimumtemperatuur meestal de indicator van de koudste periode van vijf dagen genomen. Voor een bepaald gebied is het te vinden bij organisaties die betrokken zijn bij het verzamelen en verwerken van meteorologische informatie, of uit tabel 1. SNiP 23-01-99 (kolom nr. 4).

Een fragment van tabel 1 uit SNiP 23-01-99. Hiermee kunt u de nodige gegevens krijgen over het klimaat van het gebied waar het verwarmde object zich bevindt

Als het ketelvermogen de indicator overschrijdt die voldoende is om de kamer te verwarmen, leidt dit niet tot een toename van het gasverbruik. In dit geval zal de uitvaltijd van de apparatuur langer zijn.

Soms is er een reden om voor een iets lager vermogen te kiezen. Dergelijke apparaten kunnen bij aanschaf en gebruik veel goedkoper zijn. In dit geval is het echter noodzakelijk om een ​​extra warmtebron te hebben (bijvoorbeeld een verwarming met een gasgenerator), die kan worden gebruikt bij strenge vorst.

De belangrijkste indicator van het rendement en het rendement van de ketel is het rendement. Voor moderne huishoudelijke apparatuur varieert deze van 88 tot 95%. Het rendement wordt geregistreerd in het paspoort van het apparaat en wordt gebruikt bij het berekenen van het gasverbruik.

Formule voor warmteafgifte

Om het verbruik van natuurlijk of vloeibaar gemaakt gas correct te berekenen voor het verwarmen van een huis met een oppervlakte van ongeveer 150 m² u moet een andere indicator kennen - de calorische waarde (specifieke verbrandingswarmte) van de geleverde brandstof. Volgens het SI-systeem wordt het gemeten in J / kg voor vloeibaar gemaakt gas of in J / m³ voor natuurlijk.

Gashouders (tanks voor het opslaan van vloeibaar gemaakt gas) worden gekenmerkt in liters. Om te weten te komen hoeveel brandstof er in kilogram in komt, kun je een verhouding van 0,54 kg / 1 l toepassen

Deze indicator heeft twee waarden: een lagere calorische waarde (H_l) en hoger (H_h) Het hangt af van de vochtigheid en temperatuur van de brandstof. Neem bij het berekenen een indicator H_l - Je moet het weten bij de gasleverancier.

Als dergelijke informatie niet beschikbaar is, kunt u in de berekeningen de volgende waarden nemen:

• voor aardgas H_l = 33,5 mJ / m³;
• voor vloeibaar gas H_l = 45,2 mJ / kg.

Aangezien 1 mJ = 278 W * h, verkrijgen we de volgende calorische waarden:

• voor aardgas H_l = 9,3 kW * h / m³;
• voor vloeibaar gas H_l = 12,6 kW * h / kg.

Volume gas verbruikt gedurende een bepaalde periode V (m³ of kg) kan worden berekend met de volgende formule:

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

• Q - warmteverlies van het gebouw (kW);
• E - duur van de verwarmingsperiode (h);
• H_l - minimale calorische waarde van gas (kW * h / m³);
• K - ketelrendement.

Afmeting voor vloeibaar gemaakt gas H_l gelijk aan kW * h / kg.

Voorbeeld van berekening van gasverbruik

Neem bijvoorbeeld een typisch geprefabriceerd houten huisje met twee verdiepingen. Regio - Altai-gebied, Barnaoel.

De afmeting van het huisje is 10 x 8,5 m. De helling van het zadeldak is 30 °. Dit project kenmerkt zich door een warme zolder, een relatief groot glasoppervlak, het ontbreken van een kelder en uitstekende delen van de woning

Stap 1 We berekenen de belangrijkste parameters van het huis voor het berekenen van warmteverlies:

• Paul Bij gebrek aan een gezuiverde kelder kunnen verliezen door de vloer en fundering worden genegeerd.
• De ramen. Dubbele beglazing dubbele kamer "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Beglazingsgebied S_o = 40 m².
• De muren. De oppervlakte van de langs (zij) wand is 10 * 3,5 = 35 m². De oppervlakte van de dwars (voor) muur is 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². De totale omtrek van het gebouw is dus 150 m², en rekening houdend met de beglazing, de gewenste waarde S_s = 150 - 40 = 110 m².
• De muren. De belangrijkste warmte-isolerende materialen zijn een gelijmde balk, 200 mm dik (R_b = 1,27) en basaltisolatie, 150 mm dik (R_u = 3,95). De totale warmteoverdrachtsweerstand voor de muur R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Het dak. Warming herhaalt de vorm van het dak volledig. Dakoppervlak zonder overhangen S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Het dak. De belangrijkste warmte-isolerende materialen zijn voering, 12,5 mm dik (R_v = 0,07) en basaltisolatie, 200 mm dik (R_u = 5,27). De totale warmteoverdrachtsweerstand voor het dak R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilatie. Laat het luchtdebiet niet worden berekend op basis van de oppervlakte van het huis, maar rekening houdend met de vereisten, zorg voor een waarde van minimaal 30 m³ per persoon per uur. Aangezien het huisje constant wordt bewoond door 4 personen, dan L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Stap. 2. We berekenen het benodigde ketelvermogen. Als de apparatuur al is gekocht, kan deze stap worden overgeslagen.

Voor onze berekeningen hoeven we slechts twee indicatoren van een gasketel te kennen: efficiëntie en nominaal vermogen. Ze moeten zijn geregistreerd in het apparaatpaspoort.

De temperatuur van de koudste periode van vijf dagen is "–41 ° C". We nemen een comfortabele temperatuur aan als "+24 ° С". Het gemiddelde temperatuurverschil over deze periode zal dus zijn dT = 65 ° C.

We berekenen het warmteverlies:

• door de ramen: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• door de muren: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• door het dak: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• door ventilatie: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Het totale warmteverlies van het hele huis tijdens de koude periode van vijf dagen is:

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

Zo kunt u voor dit modelhuis kiezen voor een gasketel met een maximale thermische vermogensparameter van 10-12 kW. Als gas ook wordt gebruikt om warm water te leveren, moet je een productiever apparaat nemen.

Stap 3 We berekenen de duur van de verwarmingsperiode en het gemiddelde warmteverlies.

Onder het koude seizoen, wanneer verwarming nodig is, moet u het seizoen begrijpen met dagelijkse gemiddelde temperaturen onder 8-10 ° C. Daarom kunt u voor berekeningen de kolommen 11-12 of 13-14 van tabel 1 van SNiP 23-01-99 gebruiken.

Deze keuze wordt aan de eigenaren van het huisje overgelaten. In dit geval is er geen significant verschil in jaarlijks brandstofverbruik. In ons geval zullen we stilstaan ​​bij een periode met een temperatuur onder “+ 10 ° C”. De duur van deze periode is 235 dagen of E = 5640 uur.

Bij centrale verwarming wordt het in- en uitschakelen van de koelmiddeltoevoer uitgevoerd volgens de vastgestelde normen. Een van de voordelen van een privéwoning is de lancering van een verwarmingsmodus op verzoek van bewoners

Het warmteverlies van het huis voor de gemiddelde temperatuur voor deze periode wordt berekend zoals in stap 2, alleen de parameter dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° С. Na het uitvoeren van de berekeningen verkrijgen we Q = 4192 watt.

Stap 4 We berekenen de hoeveelheid verbruikt gas.

Laat het ketelrendement K = 0,92. Dan is het volume van het verbruikte gas (met gemiddelde indicatoren van de minimale calorische waarde van het gasmengsel) voor de koude periode:

• voor aardgas: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 m³;
• voor vloeibaar gas: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 kg.

Als u de gasprijs kent, kunt u de financiële kosten van verwarming berekenen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Gasverbruik verminderen door fouten in verband met woningisolatie te elimineren. Echt voorbeeld:

Gasstroom bij bekende warmteafgifte:

Alle berekeningen van warmteverlies kunnen alleen onafhankelijk worden uitgevoerd als de warmtebesparende eigenschappen van de materialen waaruit de woning is gebouwd bekend zijn. Als het gebouw oud is, moet u het eerst controleren op bevriezing en de geïdentificeerde problemen elimineren.

Daarna is het met behulp van de formules in het artikel mogelijk om de gasstroom met hoge nauwkeurigheid te berekenen.

Laat alstublieft opmerkingen achter in het feedbackvak hieronder. Plaats een foto over het onderwerp van het artikel, stel vragen over geïnteresseerde punten. Deel nuttige informatie die nuttig kan zijn voor bezoekers van onze site.