Priemerná spotreba plynu na vykurovanie domu je 150 m²: príklad výpočtov a prehľad vzorcov tepelného inžinierstva

Financovanie vykurovacieho obdobia je významnou súčasťou rozpočtu vynaloženého na údržbu bývania. Poznať cenu a priemernú spotrebu plynu na vykurovanie domu 150 m², môžete presne určiť náklady na vykurovanie priestorov. Tieto výpočty sa dajú ľahko robiť samy, bez platenia za služby tepelných technikov.

Z nášho článku sa dozviete všetko o normách spotreby plynu a metódach výpočtu spotreby plynu. Budeme hovoriť o tom, koľko energie je potrebné na kompenzáciu tepelných strát domu počas vykurovacej sezóny. Ukážeme vám, aké vzorce by sa mali použiť pri výpočtoch.

Kúrenie na vidieku

Pri výpočte prietoku plynu, ktorý je potrebný na vykurovanie domu, bude najťažšia úloha výpočet tepelných strát, ktoré musí byť vykurovacím systémom počas prevádzky úplne kompenzované.

Komplex tepelných strát závisí od podnebia, konštrukčných prvkov budovy, použitých materiálov a parametrov vetracieho systému.

Výpočet kompenzovaného tepla

Vykurovací systém každej budovy by mal kompenzovať svoje tepelné straty Q (W) v chladnom období. Vyskytujú sa z dvoch dôvodov:

1. prenos tepla obvodom domu;
2. tepelné straty spôsobené studeným vzduchom vstupujúcim cez ventilačný systém.

Formálne tepelné straty stenou a strechou Q_m možno vypočítať pomocou tohto vzorca:

Q_m = S * dT / R,

kde:

• S - plocha povrchu (m²);
• dT - teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším vzduchom (° C);
• R - indikátor odolnosti materiálov proti prenosu tepla (m² * ° C / W).

Posledný ukazovateľ (nazývaný aj „koeficient tepelného odporu“) je možné zistiť z tabuliek pripojených na stavebné materiály alebo výrobky.

Typ okna s dvojitým zasklením do značnej miery závisí od ukazovateľa tepelných strát doma. Vysoká cena izolovaných okien bude opodstatnená z dôvodu úspory paliva

Príklad. Nech vonkajšia stena miestnosti má plochu 12 m²z toho 2 m² vezme okno.

Indikátory odolnosti proti prenosu tepla sú tieto:

• Bloky z pórobetónu D400: R = 3.5.
• Dvojsklo s dvojitým sklom s argónom „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R = 0.75.

V takom prípade bude tepelná strata vonkajšej steny miestnosti pri izbovej teplote „+ 22 ° C“ a pri vonkajšej teplote „–30 ° C“:

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

Tento výpočet poskytuje správny výsledok, ak nedochádza k nekontrolovanej výmene vzduchu (infiltrácia).

Môže sa vyskytnúť v nasledujúcich prípadoch:

• Prítomnosť štrukturálnych defektov, ako napríklad voľná inštalácia okenných rámov na steny alebo olúpanie izolačného materiálu. Musia byť odstránené.
• Starnutie budovy, v dôsledku ktorej sa v murive tvoria triesky, praskliny alebo dutiny. V tomto prípade je potrebné zaviesť korekčné faktory do ukazovateľa odolnosti materiálov proti prestupu tepla.

Rovnakým spôsobom je potrebné určiť tepelné straty cez strechu, ak je objekt umiestnený na najvyššom poschodí. Podlahou dôjde k akejkoľvek významnej strate energie, iba ak dôjde k vyhrievaniu nevyfukovaného suterénu, napríklad v garáži. Teplo ťažko opúšťa zem.

Na výpočet odporu prenosu tepla z viacvrstvových materiálov je potrebné zosumarizovať výkonnosť jednotlivých vrstiev. Na výpočty sa zvyčajne berú iba najviac nevodivé materiály.

Zoberme si druhý dôvod straty tepla - vetranie budovy. Spotreba energie na ohrev privádzaného vzduchu (Q_v) možno vypočítať podľa vzorca:

Q_v = L * q * c * dTkde:

• L - spotreba vzduchu (m³ / h);
• q - hustota vzduchu (kg / m³);
• C - merné teplo privádzaného vzduchu (kJ / kg * ° C);
• dT - teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším vzduchom (° C).

Merné teplo vzduchu v teplotnom rozmedzí, ktoré nás zaujíma [–50 .. +30 ° С], sa rovná 1,01 kJ / kg * ° С alebo z hľadiska požadovaného rozmeru: 0,28 W * h / kg * ° С. Hustota vzduchu závisí od teploty a tlaku, ale pre výpočty môžete mať hodnotu 1,3 kg / m³.

Príklad. Pre miestnosť 12 m² pri rovnakom teplotnom rozdiele ako v predchádzajúcom príklade budú tepelné straty spôsobené vetracími prácami:

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

Návrhári berú prúdenie vzduchu podľa SNiP 41-01-2003 (v našom príklade 3 m³ / h pri 1 m² obývacia izba), ale túto hodnotu môže majiteľ budovy výrazne znížiť.

Celková celková tepelná strata v modelovej miestnosti je:

Q = Q_m + Q_v = 969 wattov

Na výpočet tepelnej straty za deň, týždeň alebo mesiac je potrebné poznať priemernú teplotu za tieto obdobia.

Z vyššie uvedených vzorcov je zrejmé, že výpočet objemu plynu spotrebovaného tak na krátke obdobie, ako aj na celé chladné obdobie, sa musí vykonať s prihliadnutím na klímu v oblasti, v ktorej sa nachádza vykurovaný objekt. Preto je možné používať osvedčené štandardné riešenia iba za podobných podmienok prostredia.

Na určenie podobných klimatických parametrov môžete použiť mapy priemerných mesačných teplôt v zime. Dajú sa ľahko nájsť na internete.

Vďaka zložitej geometrii domu a rôznym materiálom použitým pri jeho stavbe a izolácii môžete pomocou služieb odborníkov vypočítať požadované množstvo tepla.

Spôsoby, ako minimalizovať tepelné straty

Náklady na vykurovanie domu sú významnou súčasťou nákladov na jeho údržbu. Preto je rozumné vykonávať niektoré druhy práce zamerané na zníženie tepelných strát o 10% izolácia stropusteny domu izolácia podláh a súvisiace návrhy.

prihláška izolačné schémy mimo a vnútri domu môže výrazne znížiť túto hodnotu. Platí to najmä pre staré budovy so silným opotrebením stien a podláh. Rovnaké doštičky z polystyrénovej peny umožňujú nielen obmedziť alebo úplne vylúčiť zamrznutie, ale tiež minimalizovať infiltráciu vzduchu cez chránený povlak.

Významné úspory sa dajú dosiahnuť aj vtedy, ak nie sú k vykurovaniu pripojené letné oblasti domu, ako sú veranda alebo podkrovie. V tomto prípade dôjde k výraznému zníženiu obvodu vykurovanej časti domu.

Využitie podkrovia iba v lete výrazne šetrí náklady na vykurovanie domu v zime. V tomto prípade by však mal byť strop horného poschodia dobre izolovaný

Ak prísne dodržiavate normy vetrania priestorov, ktoré sú predpísané v SNiP 41-01-2003, potom bude tepelná strata pri výmene vzduchu vyššia ako pri zamrznutí stien a strechy budovy. Tieto pravidlá sú záväzné pre dizajnérov a akékoľvek právnické osoby, ak sa priestory používajú na výrobu alebo poskytovanie služieb. Obyvatelia domu však môžu podľa vlastného uváženia znížiť hodnoty uvedené v dokumente.

Výmenníky tepla sa okrem toho dajú použiť na ohrievanie studeného vzduchu prichádzajúceho z ulice, a nie na spotrebiče, ktoré spotrebúvajú elektrinu alebo plyn. Bežný doskový výmenník tepla tak môže ušetriť viac ako polovicu energie a zložitejšie zariadenie s chladivom môže ušetriť asi 75%.

Výpočet požadovaného objemu plynu

Horľavý plyn musí kompenzovať tepelné straty. Na tento účel je okrem tepelných strát v domácnosti potrebné poznať aj množstvo energie uvoľnenej pri spaľovaní, ktorá závisí od účinnosti kotla a výhrevnosti zmesi.

Pravidlo výberu kotla

Pri výbere ohrievača sa musí prihliadať na tepelné straty doma. Malo by to stačiť na obdobie, keď sa dosiahne minimálna ročná teplota. V pase alebo nástenný plynový kotol Za to zodpovedá parameter „nominálny tepelný výkon“, ktorý sa meria v kW pre domáce spotrebiče.

Pretože každá konštrukcia má tepelnú zotrvačnosť, na výpočet potrebného výkonu kotla na minimálnu teplotu sa zvyčajne berie indikátor najchladnejšej päťdňovej periódy. Pre konkrétnu oblasť ju možno nájsť v organizáciách zapojených do zberu a spracovania meteorologických informácií alebo z tabuľky 1. SNiP 23-01-99 (stĺpec č. 4).

Fragment z tabuľky 1 z SNiP 23-01-99. Jeho použitím môžete získať potrebné údaje o klíme v oblasti, kde sa nachádza vykurovaný objekt

Ak výkon kotla prekročí ukazovateľ dostatočný na vykurovanie miestnosti, nevedie to k zvýšeniu spotreby plynu. V takom prípade sa prestoje zariadenia predĺžia.

Niekedy je dôvod zvoliť kotol s mierne nižšou spotrebou. Takéto zariadenia môžu byť oveľa lacnejšie pri nákupe a prevádzke. V tomto prípade je však potrebné mať rezervný zdroj tepla (napríklad ohrievač s plynovým generátorom), ktorý sa dá použiť pri silných mrazoch.

Hlavným ukazovateľom účinnosti a účinnosti kotla je účinnosť. Pre moderné vybavenie domácnosti sa pohybuje od 88 do 95%. Účinnosť je zaznamenaná v pase zariadenia a používa sa na výpočet spotreby plynu.

Vzorec uvoľňujúci teplo

Pre správny výpočet spotreby zemného alebo skvapalneného plynu na vykurovanie domu o rozlohe asi 150 m² musíte poznať iný ukazovateľ - výhrevnosť (merné spaľovacie teplo) dodávaného paliva. Podľa systému SI sa meria v J / kg pre skvapalnený plyn alebo v J / m³ pre prírodné.

Zásobníky plynu (nádrže na skladovanie skvapalneného plynu) sú charakterizované v litroch. Na zistenie množstva paliva v kilogramoch môžete použiť pomer 0,54 kg / 1 l

Tento ukazovateľ má dve hodnoty - nižšiu výhrevnosť (H_l) a vyššie (H_hod). Závisí to od vlhkosti a teploty paliva. Pri výpočte vezmite ukazovateľ H_l - Musíte to zistiť od dodávateľa plynu.

Ak takéto informácie neexistujú, vo výpočtoch môžete vziať nasledujúce hodnoty:

• pre zemný plyn H_l = 33,5 mJ / m³;
• pre skvapalnený plyn H_l = 45,2 mJ / kg.

Vzhľadom na to, že 1 mJ = 278 W * h, získame nasledujúce výhrevné hodnoty:

• pre zemný plyn H_l = 9,3 kW * h / m³;
• pre skvapalnený plyn H_l = 12,6 kW * h / kg.

Objem plynu spotrebovaného za určité časové obdobie V (m³ alebo kg) sa môže vypočítať pomocou tohto vzorca:

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

• Q - tepelné straty budovy (kW);
• E - trvanie vykurovacieho obdobia (h);
• H_l - minimálna výhrevnosť plynu (kW * h / m³);
• K - účinnosť kotla.

Pre skvapalnený plyn rozmer H_l rovná sa kW * h / kg.

Príklad výpočtu spotreby plynu

Napríklad vezmite typickú prefabrikovanú drevenú dvojposchodovú chalupu. Región - územie Altaj, Barnaul.

Veľkosť chaty je 10 x 8,5 m. Sklon sedlovej strechy je 30 °. Tento projekt sa vyznačuje teplým podkrovím, pomerne veľkou plochou zasklenia, neprítomnosťou suterénu a vyčnievajúcimi časťami domu

Krok 1 Vypočítame hlavné parametre domu na výpočet tepelných strát:

• Paul. Ak nie je vyčistený suterén, je možné zanedbať straty v podlahe a nadácii.
• Okná. Dvojsklo s dvojitým sklom "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Zasklievacia plocha S_o = 40 m².
• Steny. Plocha pozdĺžnej (bočnej) steny je 10 x 3,5 = 35 m², Plocha priečnej (prednej) steny je 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m², Celkový obvod budovy je teda 150 m²a berúc do úvahy zasklenie požadovanú hodnotu S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Steny. Hlavnými tepelnoizolačnými materiálmi sú lepené trámy s hrúbkou 200 mm (R_b = 1,27) a čadičová izolácia, hrúbka 150 mm (R_u = 3,95). Celkový odpor prenosu tepla steny R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Strecha. Otepľovanie úplne opakuje tvar strechy. Strešná plocha bez previsov S_k = 10 x 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Strecha. Hlavnými tepelnoizolačnými materiálmi sú podšívka s hrúbkou 12,5 mm (R_proti = 0,07) a čadičová izolácia, hrúbka 200 mm (R_u = 5,27). Celkový odpor prenosu tepla pre strechu R_k = R_proti + R_u = 5.34.
• Ventilácia. Nechajte prúdenie vzduchu vypočítať nie podľa plochy domu, ale s prihliadnutím na požiadavky zaistiť hodnotu najmenej 30 m³ na osobu a hodinu. Vzhľadom k tomu, chata je neustále obývaná 4 ľuďmi, potom L = 30 x 4 = 120 m³ / h

Krokom. 2. Vypočítame požadovaný výkon kotla. Ak už bolo zariadenie zakúpené, môžete tento krok preskočiť.

Pre naše výpočty je potrebné poznať iba dva ukazovatele plynového kotla: účinnosť a menovitý výkon. Musia byť zaregistrovaní v pase zariadenia.

Teplota najchladnejšej päťdňovej periódy je „–41 ° C“. Budeme mať pohodlnú teplotu „+24 ° С“. Priemerný teplotný rozdiel v tomto období teda bude dT = 65 ° C

Vypočítame tepelné straty:

• oknami: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 x 65 / 0,75 = 3467 W;
• cez steny: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 x 65 / 5,22 = 1370 W;
• strechou: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 x 65 / 5,34 = 1199 W;
• z dôvodu vetrania: Q_proti = L * q * C * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Celková tepelná strata celého domu počas chladného päťdňového obdobia bude:

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

Pre tento modelový dom si teda môžete zvoliť plynový kotol s parametrom maximálneho tepelného výkonu 10 - 12 kW. Ak sa na prípravu horúcej vody používa aj plyn, budete musieť vziať produktívnejší prístroj.

Krok 3 Vypočítame trvanie vykurovacieho obdobia a priemernú tepelnú stratu.

V chladnom období, keď je potrebné zahrievanie, pochopte ročné obdobie s priemernými dennými teplotami pod 8 - 10 ° C. Preto pre výpočty môžete vziať buď stĺpce č. 11-12 alebo stĺpce č. 13-14 tabuľky 1 SNiP 23-01-99.

Táto voľba je ponechaná na majiteľov chaty. V tomto prípade nebude žiadny významný rozdiel v ročnej spotrebe paliva. V našom prípade budeme bývať v období s teplotou pod „+ 10 ° C“. Toto obdobie trvá 235 dní alebo E = 5640 hodín.

Pri centralizovanom vykurovaní sa zapínanie a vypínanie prívodu chladiacej kvapaliny uskutočňuje v súlade so stanovenými normami. Jednou z výhod súkromného domu je spustenie režimu vykurovania na žiadosť obyvateľov

Tepelná strata domu pri priemernej teplote za toto obdobie sa počíta ako v kroku 2, iba parameter dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° C. Po vykonaní výpočtov dostaneme Q = 4192 wattov.

Krok 4 Vypočítame množstvo spotrebovaného plynu.

Nechajte účinnosť kotla K = 0,92. Potom bude objem spotrebovaného plynu (s priemernými ukazovateľmi minimálnej výhrevnosti zmesi plynov) za studeného obdobia:

• pre zemný plyn: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 x 5640 / (9300 x 0,92) = 2763 m³;
• pre skvapalnený plyn: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 x 5640 / (12600 x 0,92) = 2040 kg.

Znalosť ceny plynu, môžete vypočítať finančné náklady na vykurovanie.

Závery a užitočné video na túto tému

Zníženie spotreby plynu odstránením chýb spojených s izoláciou domácnosti. Skutočný príklad:

Prietok plynu pri známom tepelnom výkone:

Všetky výpočty tepelných strát sa môžu vykonávať nezávisle, iba ak sú známe tepelne úsporné vlastnosti materiálov, z ktorých je dom postavený. Ak je budova stará, je potrebné ju najprv skontrolovať, či nedochádza k zamrznutiu a identifikované problémy sa odstránia.

Potom je možné pomocou vzorcov uvedených v článku vypočítať prietok plynu s vysokou presnosťou.

Prosím, zanechajte komentár v poli pre spätnú väzbu nižšie. Uverejnite fotografiu na tému článku, pýtajte sa na zaujímavé body. Zdieľajte užitočné informácie, ktoré môžu byť užitočné pre návštevníkov našich stránok.