Consumul mediu de gaz pentru încălzirea unei case este de 150 m²: un exemplu de calcule și o imagine de ansamblu a formulelor de inginerie termică

Finanțarea sezonului de încălzire este o parte semnificativă din bugetul cheltuit pentru întreținerea locuințelor. Știind prețul și consumul mediu de gaz pentru încălzirea unei case 150 m², puteți determina cu exactitate costul încălzirii spațiilor. Aceste calcule sunt ușor de făcut pe cont propriu fără a plăti serviciile inginerilor termici.

Veți afla totul despre standardele de consum de gaz și metodele de calcul al consumului de gaz din articolul nostru. Vom vorbi despre câtă energie este necesară pentru a compensa pierderea de căldură a unei case în timpul sezonului de încălzire. Vă arătăm ce formule trebuie utilizate în calcule.

Încălzirea căsuțelor de la țară

Atunci când se calculează debitul de gaz, care este necesar pentru încălzirea unei case, cea mai dificilă sarcină va fi calculul pierderilor de căldură, care trebuie compensat integral de sistemul de încălzire în timpul funcționării.

Complexul de pierderi de căldură depinde de climă, de caracteristicile de proiectare ale clădirii, de materialele utilizate și de parametrii sistemului de ventilație.

Calculul căldurii compensate

Sistemul de încălzire al oricărei clădiri ar trebui să compenseze pierderea de căldură Q (W) în perioada rece. Ele apar din două motive:

1. transfer de căldură prin perimetrul casei;
2. pierderi de căldură din cauza aerului rece care intră prin sistemul de ventilație.

Formal, pierderi de căldură prin perete și acoperiș Q_m poate fi calculat folosind următoarea formulă:

Q_m = S * dT / R,

în cazul în care:

• S - suprafața (m²);
• dT - diferența de temperatură între aerul interior și exterior (° C);
• R - un indicator al rezistenței la transferul de căldură al materialelor (m² * ° C / W).

Ultimul indicator (denumit și „coeficient de rezistență termică”) poate fi luat din tabelele atașate materialelor sau produselor de construcție.

Tipul ferestrei termopan depinde semnificativ de indicatorul pierderilor de căldură acasă. Prețul ridicat al geamurilor izolate va fi justificat datorită economiei de combustibil

Un exemplu. Lăsați peretele exterior al camerei să aibă o suprafață de 12 m²din care 2 m² ia o fereastră.

Indicatorii de rezistență la transferul de căldură sunt următorii:

• Blocuri de beton aerisite D400: R = 3.5.
• Cameră dublă cu geam cu geam „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R = 0.75.

În acest caz, la temperatura camerei „+ 22 ° C”, iar în exterior - „–30 ° C”, pierderea de căldură a peretelui exterior al camerei va fi:

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

Acest calcul dă rezultatul corect dacă nu există un schimb de aer necontrolat (infiltrare).

Poate apărea în următoarele cazuri:

• Prezența unor defecte structurale, cum ar fi fixarea liberă a ramelor ferestrelor pe pereți sau exfolierea materialului de izolare. Ele trebuie eliminate.
• Îmbătrânirea clădirii, în urma căreia se formează jetoane, fisuri sau goluri în zidărie. În acest caz, este necesar să se introducă factori de corecție în indicatorul de rezistență la transferul de căldură al materialelor.

În același mod, este necesar să se determine pierderea de căldură prin acoperiș, dacă obiectul este situat la ultimul etaj. Prin podea, orice pierdere semnificativă de energie apare numai dacă există un subsol neîncălzit, aruncat, cum ar fi un garaj. Căldura abia părăsește pământul.

Pentru a calcula rezistența la transferul de căldură a materialelor multistrat, este necesar să rezumăm performanțele straturilor individuale. De obicei, pentru calcule sunt luate doar cele mai multe materiale care nu sunt conductoare.

Luați în considerare al doilea motiv de pierdere de căldură - ventilația clădirii. Consumul de energie pentru încălzirea aerului de alimentare (Q_în) poate fi calculat după formula:

Q_în = L * q * c * dTÎn cazul în care:

• L - consum de aer (m³ / h);
• q - densitatea aerului (kg / m³);
• c - căldura specifică a aerului care intră (kJ / kg * ° C);
• dT - diferența de temperatură între aerul interior și exterior (° C).

Căldura specifică a aerului în intervalul de temperatură care ne interesează [–50 .. +30 ° С] este egală cu 1,01 kJ / kg * ° С sau în ceea ce privește dimensiunea dorită: 0,28 W * h / kg * ° С. Densitatea aerului depinde de temperatură și presiune, dar pentru calcule puteți lua o valoare de 1,3 kg / m³.

Un exemplu. Pentru camera 12 m² cu aceeași diferență de temperatură ca în exemplul precedent, pierderile de căldură datorate lucrărilor de ventilație vor fi:

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

Designerii iau fluxul de aer conform SNiP 41-01-2003 (în exemplul nostru de 3 m³ / h la 1 m² zona de zi), dar această valoare poate fi redusă semnificativ de către proprietarul clădirii.

Pierderea totală de căldură totală a camerei model este:

Q = Q_m + Q_în = 969 wați

Pentru a calcula pierderea de căldură pe zi, săptămână sau lună, trebuie să cunoașteți temperatura medie pentru aceste perioade.

Din formulele de mai sus este clar că calculul volumului de gaz consumat atât pentru o perioadă scurtă de timp, cât și pentru întregul sezon rece trebuie să se țină cont de climatul zonei în care se află obiectul încălzit. Prin urmare, este posibil să folosiți soluții standard bine dovedite numai în condiții de mediu similare.

Pentru a determina parametri climatici similari, puteți utiliza hărțile temperaturilor medii lunare pe timpul iernii. Ele pot fi găsite cu ușurință pe Internet.

Cu geometria complexă a casei și varietatea materialelor utilizate la construcția și izolarea acesteia, puteți utiliza serviciile specialiștilor pentru a calcula cantitatea necesară de căldură.

Modalități de minimizare a pierderilor de căldură

Costul încălzirii unei case este o parte semnificativă a costurilor de întreținere. Prin urmare, este rezonabil să efectuați unele tipuri de lucrări care să reducă pierderea de căldură cu izolarea tavanuluizidurile casei izolarea podelei și modele conexe.

cerere scheme de izolare în exterior iar în interiorul casei poate reduce semnificativ această cifră. Acest lucru este valabil mai ales în cazul clădirilor vechi cu o uzură puternică a pereților și a pardoselilor. Aceleași plăci de spumă de polistiren permit nu numai să reducă sau să elimine complet înghețarea, ci și să minimizeze infiltrarea aerului prin acoperirea protejată.

Economii semnificative se pot realiza și dacă zonele de vară ale casei, cum ar fi veranda sau mansarda, nu sunt conectate la încălzire. În acest caz, va exista o reducere semnificativă a perimetrului părții încălzite a casei.

Folosirea podelei mansardelor numai vara economisește în mod semnificativ costurile pentru încălzirea casei iarna. Cu toate acestea, în acest caz, tavanul etajului superior trebuie să fie bine izolat

Dacă respectați cu strictețe standardele de ventilație ale spațiilor, care sunt prescrise în SNiP 41-01-2003, atunci pierderea de căldură din schimbul de aer va fi mai mare decât de la înghețarea pereților și a acoperișului clădirii. Aceste reguli sunt obligatorii pentru proiectanți și orice persoane juridice dacă spațiile sunt utilizate pentru producție sau pentru furnizarea de servicii. Cu toate acestea, rezidenții casei pot reduce, la discreția lor, valorile indicate în document.

În plus, schimbătoarele de căldură pot fi folosite pentru a încălzi aerul rece care vine din stradă, mai degrabă decât aparatele care consumă energie electrică sau gaz. Deci, un schimbător de căldură obișnuit cu plăci poate economisi mai mult de jumătate din energie, iar un dispozitiv mai complex cu un lichid de răcire poate economisi aproximativ 75%.

Calculul volumului necesar de gaz

Gazul combustibil trebuie să compenseze pierderea de căldură. Pentru aceasta, pe lângă pierderea de căldură la domiciliu, este necesar să cunoaștem cantitatea de energie eliberată în timpul combustiei, care depinde de eficiența cazanului și de valoarea calorică a amestecului.

Regula de selectare a cazanului

Alegerea încălzitorului trebuie efectuată ținând cont de pierderea de căldură la domiciliu. Ar trebui să fie suficient pentru perioada în care este atinsă temperatura minimă anuală. În pașaport sau centrala pe gaz pe perete parametrul „putere termică nominală”, care este măsurat în kW pentru aparatele de uz casnic, este responsabil pentru acest lucru.

Deoarece orice structură are inerție termică, pentru a calcula capacitatea cazanului necesară pentru temperatura minimă, este de obicei luat indicatorul celei mai reci perioade de cinci zile. Pentru o anumită zonă, poate fi găsită în organizațiile implicate în colectarea și procesarea informațiilor meteorologice sau din tabelul 1. SNiP 23-01-99 (coloana nr. 4).

Un fragment din tabelul 1 din SNiP 23-01-99. Folosind acesta, puteți obține datele necesare despre climatul zonei în care se află obiectul încălzit

Dacă puterea cazanului depășește indicatorul suficient pentru încălzirea încăperii, atunci acest lucru nu duce la creșterea consumului de gaz. În acest caz, timpul de oprire al echipamentului va fi mai lung.

Uneori există un motiv pentru a alege un cazan cu putere puțin mai mică. Astfel de dispozitive pot fi mult mai ieftine la cumpărare și funcționare. Cu toate acestea, în acest caz, este necesară o sursă de căldură de rezervă (de exemplu, un încălzitor cu generator de gaz), care poate fi utilizat în înghețurile severe.

Principalul indicator al eficienței și eficienței cazanului este eficiența. Pentru echipamentele casnice moderne, aceasta variază între 88 și 95%. Eficiența este înregistrată în pașaportul dispozitivului și este utilizată pentru calcularea consumului de gaz.

Formula de eliberare a căldurii

Pentru a calcula corect consumul de gaz natural sau lichefiat pentru încălzirea unei case cu o suprafață de aproximativ 150 m² trebuie să cunoașteți un alt indicator - valoarea calorică (căldura specifică a combustiei) a combustibilului furnizat. Conform sistemului SI, se măsoară în J / kg pentru gaz lichefiat sau în J / m³ pentru naturale.

Suporturile de gaz (rezervoare pentru stocarea gazului lichefiat) sunt caracterizate în litri. Pentru a afla cât de mult combustibil îl va introduce în kilograme, puteți aplica un raport de 0,54 kg / 1 l

Există două valori ale acestui indicator - valoarea calorică mai mică (H_L) și mai mare (H_h). Depinde de umiditatea și temperatura combustibilului. La calcul, luați un indicator H_L - Trebuie să-l aflați de la furnizorul de gaz.

Dacă nu există astfel de informații, atunci în calcule puteți lua următoarele valori:

• pentru gaz natural H_L = 33,5 mJ / m³;
• pentru gazul lichefiat H_L = 45,2 mJ / kg.

Având în vedere că 1 mJ = 278 W * h, obținem următoarele valori calorice:

• pentru gaz natural H_L = 9,3 kW * h / m³;
• pentru gazul lichefiat H_L = 12,6 kW * h / kg.

Volumul de gaz consumat într-o anumită perioadă de timp V (m³ sau kg) poate fi calculat folosind următoarea formulă:

V = Q * E / (H_L * K)În cazul în care:

• Q - pierderea de căldură a clădirii (kW);
• E - durata perioadei de încălzire (h);
• H_L - valoarea calorică minimă a gazului (kW * h / m³);
• K - eficiența cazanului.

Pentru gaz lichefiat, dimensiune H_L egală cu kW * h / kg.

Exemplu de calcul al consumului de gaz

De exemplu, luați o casă prefabricată tipică din lemn cu două etaje. Regiune - teritoriul Altai, Barnaul.

Dimensiunea cabanei este de 10 x 8,5 m. Înclinarea acoperișului gable este de 30 °. Acest proiect se caracterizează printr-o mansardă caldă, o zonă relativ mare de geamuri, absența unui subsol și părți proeminente ale casei

Pasul 1 Calculăm principalii parametri ai casei pentru calcularea pierderilor de căldură:

• Paul. În absența unui subsol curățat, pierderile prin pardoseală și fundație pot fi neglijate.
• Ferestrele. Fereastră cu geam dublu cu cameră dublă "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Zona de vitrare S_o = 40 m².
• Pereții. Zona peretelui longitudinal (lateral) este de 10 * 3,5 = 35 m². Suprafața peretelui transversal (față) este de 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Astfel, perimetrul total al clădirii este de 150 m²și ținând cont de vitraj, valoarea dorită S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Pereții. Principalele materiale termoizolante sunt grinzi lipite, cu grosimea de 200 mm (R_b = 1,27) și izolație bazaltică, 150 mm grosime (R_u = 3,95). Rezistența totală a transferului de căldură pentru perete R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Acoperișul. Încălzirea repetă complet forma acoperișului. Zona de acoperiș fără exagerații S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Acoperișul. Principalele materiale termoizolante sunt căptușeala, cu grosimea de 12,5 mm (R_v = 0,07) și izolație bazaltică, 200 mm grosime (R_u = 5,27). Rezistența totală a transferului de căldură pentru acoperiș R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilația. Să se calculeze debitul de aer nu în funcție de suprafața casei, ci ținând cont de cerințe, asigurați o valoare de cel puțin 30 m³ per persoană pe oră. Întrucât cabana este locuită în mod constant de 4 persoane, atunci L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Etapa. 2. Calculăm puterea cazanului necesară. Dacă echipamentul a fost deja achiziționat, atunci acest pas poate fi omis.

Pentru calculele noastre, este necesar să cunoaștem doar doi indicatori ai unui cazan de gaz: eficiența și puterea nominală. Acestea trebuie înregistrate în pașaportul dispozitivului.

Temperatura celei mai reci cinci zile este de „–41 ° C”. Vom avea o temperatură confortabilă ca „+24 ° С”. Astfel, diferența medie de temperatură în această perioadă va fi dT = 65 ° C.

Calculăm pierderea de căldură:

• prin ferestre: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• prin ziduri: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• prin acoperiș: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• din cauza ventilației: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Pierderea totală de căldură a întregii case în perioada rece de cinci zile va fi:

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

Astfel, pentru această casă model, puteți alege un cazan cu un parametru de putere termică maximă de 10-12 kW. Dacă gazul este utilizat și pentru furnizarea apei calde, va trebui să luați un dispozitiv mai productiv.

Pasul 3 Calculăm durata perioadei de încălzire și pierderea medie de căldură.

În condițiile sezonului rece, când este necesară încălzirea, înțelegeți sezonul cu temperaturi medii zilnice sub 8-10 ° C. Prin urmare, pentru calcule, puteți lua fie coloanele nr. 11-12 sau coloanele nr. 13-14 din tabelul 1 din SNiP 23-01-99.

Această alegere este lăsată proprietarilor cabanei. În acest caz, nu va exista nicio diferență semnificativă în consumul anual de combustibil. În cazul nostru, vom locui pe o perioadă cu o temperatură sub „+ 10 ° C”. Durata acestei perioade este de 235 zile sau E = 5640 ore.

Cu încălzirea centralizată, pornirea și oprirea alimentării cu lichid de răcire se efectuează în conformitate cu standardele stabilite. Unul dintre avantajele unei case private este lansarea unui mod de încălzire la cererea rezidenților

Pierderea de căldură a casei pentru temperatura medie pentru această perioadă este calculată ca în pasul 2, numai parametrul dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° С. După efectuarea calculelor, obținem Q = 4192 wați.

Pasul 4 Calculăm cantitatea de gaz consumată.

Lăsați eficiența cazanului K = 0,92. Apoi, volumul de gaz consumat (cu indicatori medii ai valorii calorice minime a amestecului de gaz) pentru perioada rece va fi:

• pentru gaz natural: V = Q * E / (H_L * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• pentru gaz lichefiat: V = Q * E / (H_L * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Cunoscând prețul gazelor, puteți calcula costurile financiare ale încălzirii.

Concluzii și video util pe această temă

Reducerea consumului de gaz prin eliminarea erorilor asociate cu izolarea locuințelor. Exemplu real:

Fluxul de gaz la puterea de căldură cunoscută:

Toate calculele pierderii de căldură pot fi efectuate independent numai atunci când sunt cunoscute proprietățile de economisire a căldurii materialelor din care este construită casa. Dacă clădirea este veche, atunci în primul rând este necesar să se verifice dacă acesta este înghețat și să se elimine problemele identificate.

După aceasta, folosind formulele prezentate în articol, este posibil să calculați debitul de gaz cu o precizie ridicată.

Vă rugăm să lăsați comentarii în caseta de feedback de mai jos. Postează o fotografie pe tema articolului, pune întrebări despre punctele interesate. Partajează informații utile care pot fi utile vizitatorilor site-ului nostru.