Потрошња гаса за грејање куће 200 м²: одређивање трошкова приликом коришћења главног и флашираног горива
Власници средњих и великих викендица морају планирати трошкове одржавања становања. Због тога се често поставља задатак израчунавања потрошње гаса за грејање куће 200 м2 или већа површина. Оригинална архитектура обично не дозвољава да користите метод аналогија и да пронађете готове прорачуне.
Међутим, нема потребе да плаћате новац да бисте решили овај проблем. Сва израчунавања могу се извршити независно. Ово ће захтијевати познавање одређених прописа, као и разумијевање физике и геометрије на нивоу школе.
Помоћи ћемо вам да откријете ово животно питање за кућног економисте. Показаћемо вам по којим формулама се раде прорачуни, које карактеристике морате знати да бисте добили резултат. Чланак који смо представили даје примјере на основу којих ће бити лакше направити властити прорачун.
Садржај чланка:
Проналажење вредности губитка енергије
Да бисмо одредили количину енергије коју кућа губи, потребно је познавати климатске карактеристике подручја, топлотну проводљивост материјала и степен вентилације. А да бисте израчунали потребну запремину гаса, довољно је знати његову калоријску вредност. Најважнија ствар у овом раду је пажња према детаљима.
Гријање зграде треба надокнадити губитак топлине који настаје из два главна разлога: цурење топлине по ободу куће и доток хладног зрака кроз вентилацијски систем. Оба ова процеса су описана математичким формулама, према којима можете самостално вршити прорачуне.
Топлотна проводљивост и топлотна отпорност материјала
Било који материјал може провести топлину. Интензитет његовог преноса изражава се коефицијентом топлотне проводљивости λ (Ш / (м × ° Ц)). Што је нижа, структура је заштићена од смрзавања зими.
Међутим, зграде се могу савити или изоловати материјалима различите дебљине. Због тога се у практичним прорачунима користи коефицијент отпора топлоте:
Р (м2 × ° Ц / Ш)
Повезана је са топлотном проводљивошћу следећом формулом:
Р = х / λ,
где х - дебљина материјала (м).
Пример. Одређујемо коефицијент отпорности на преношење топлоте блокова газираног бетона различите ширине марке Д700 ат λ = 0.16:
- ширина 300 мм: Р = 0.3 / 0.16 = 1.88;
- ширина 400 мм: Р = 0.4 / 0.16 = 2.50.
За изолациони материјали и прозорским блоковима могу се дати и коефицијент топлотне проводљивости и коефицијент отпорности на пренос топлоте.
Ако се ограђујућа структура састоји од више материјала, тада се при одређивању коефицијента отпорности на преношење топлоте целог "пита" коефицијенти његових појединачних слојева сабирају.
Пример. Зид је изграђен од газираних бетонских блокова (λб = 0,16), дебљине 300 мм. Споља је изолована екструдирана полистиренска пена (λп = 0,03) дебљине 50 мм и изнутра обложен облогом (λв = 0,18), дебљине 20 мм.
Сада можете израчунати укупни коефицијент отпорности на пренос топлоте:
Р = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.
Допринос слојева који су незнатни у параметру „уштеде топлоте“ може се занемарити.
Прорачун губитка топлоте помоћу овојница зграде
Губитак топлоте К (В) кроз хомогену површину се може израчунати на следећи начин:
К = С × дТ / Р,
где:
- С - површина разматране површине (м2);
- дТ - температурна разлика између ваздуха унутар и изван просторије (° Ц);
- Р - коефицијент површинског преноса топлоте (м2 * ° Ц / В).
Да бисте одредили укупни показатељ свих губитака топлоте, извршите следеће радње:
- доделити подручја која су уједначена у коефицијенту отпорности на пренос топлоте;
- израчунати њихову површину;
- одредити показатеље топлотног отпора;
- израчунати губитак топлоте за свако од локација;
- сумирајте добијене вредности.
Пример. Угаона соба 3 × 4 метра на задњем кату са хладним поткровљем. Крајња висина плафона је 2,7 метара. Постоје 2 прозора димензија 1 × 1,5 м.
Губитак топлоте кроз обод налазимо при температури ваздуха унутар „+25 ° С“, а изван „–15 ° С“:
- Издвојимо одсеке који су уједначени у коефицијенту отпорности: плафон, зид, прозори.
- Зона плафона Сн = 3 × 4 = 12 м2. Прозор Сотприлике = 2 × (1 × 1,5) = 3 м2. Зидна површина Сса = (3 + 4) × 2.7 – Сотприлике = 29.4 м2.
- Коефицијент топлотне отпорности плафона састоји се од индекса стропа (плоче дебљине 0,025 м), изолације (плоче од минералне вуне дебљине 0,10 м) и поткровља дрвеног пода (дрво и шперплоча укупне дебљине 0,05 м): Рн = 0,025 / 0,18 + 0,1 / 0,037 + 0,05 / 0,18 = 3,12. За прозоре се вредност узима из пасоша двокоморног прозора са двоструким застакљењем: Ротприлике = 0,50. За пресавијени зид као у претходном примеру: Рса = 3.65.
- Кн = 12 × 40 / 3,12 = 154 вата. Котприлике = 3 × 40 / 0,50 = 240 вата. Кса = 29,4 × 40 / 3,65 = 322 В.
- Општи топлотни губитак модела модела кроз овојницу зграде К = Кн + Котприлике + Кса = 716 вати.
Прорачун помоћу горњих формула даје добру апроксимацију, под условом да материјал одговара декларисаним квалитетима топлоте и да нема грешака које могу бити направљене током конструкције. Такође проблем може бити и старење материјала и структуре куће у целини.
Типична геометрија зида и крова
Линеарни параметри (дужина и висина) конструкције приликом одређивања губитака топлоте обично се узимају унутрашњи, а не спољни. То јест, при прорачуну преноса топлоте кроз материјал узима се у обзир контактно место топлог, а не хладног ваздуха.
Тако, на пример, када су димензије куће 8 × 10 метара, а дебљина зида 0,3 метра, унутрашњи обод Пинт = (9,4 + 7,4) × 2 = 33,6 м, и спољашња Пнапоље = (8 + 10) × 2 = 36 м.
Подна прекривања обично имају дебљину од 0,20 до 0,30 м. Стога ће висина два спрата од пода првог до плафона другог извана бити једнака Хнапоље = 2,7 + 0,2 + 2,7 = 5,6 м. Ако додате само завршну висину, добићете нижу вредност: Хинт = 2,7 + 2,7 = 5,4 м. Преклапање међукатница, за разлику од зидова, не врши функцију изолације, па за прорачун требате Хнапоље.
За двоспратне куће димензија око 200 м2 разлика између површине зидова изнутра и споља је од 6 до 9%. Слично томе, у погледу унутрашњих димензија, узимају се у обзир геометријски параметри крова и пода.
Израчунавање површине зида за једноставне викендице у геометрији је елементарно, јер се фрагменти састоје од правоугаоних пресјека и фронти поткровља и поткровља.
Приликом израчунавања топлотног губитка кроз кров у већини случајева довољно је применити формуле за проналажење подручја троугла, правоугаоника и трапеза.
Површина постављеног крова не може се узети при одређивању топлотних губитака, јер прелази и на преграде који се не узимају у обзир у формули. Поред тога, често се материјал (на пример, кровни или профилисани поцинковани лим) поставља са малим преклапањем.
Правоугаона геометрија прозора такође не прави проблеме у прорачунима. Ако су прозори са двоструким стаклима сложени облик, тада се њихова површина не може израчунати, већ научити из пасоша производа.
Губитак топлине кроз под и темељ
Израчунавање топлотног губитка тла кроз под на доњем кату, као и кроз зидове и под подрума, разматра се према правилима прописаним у Прилогу „Е“ СП 50.13330.2012. Чињеница је да је стопа ширења топлоте у земљи знатно нижа него у атмосфери, па се и тла могу условно приписати изолацијском материјалу.
Али пошто их карактерише замрзавање, под је подељен на 4 зоне. Ширина прве три је 2 метра, а остатак се односи на четврти.
За сваку зону одредите коефицијент отпорности на пренос топлоте који додаје земљиште:
- зона 1: Р1 = 2.1;
- зона 2: Р2 = 4.3;
- зона 3: Р3 = 8.6;
- зона 4: Р4 = 14.2.
Ако подови су изолирани, а затим за одређивање укупног коефицијента топлотног отпора додајте показатеље изолације и тла.
Пример. Претпоставимо да кућа са спољним димензијама 10 × 8 м и дебљином зида 0,3 метра има подрум дубок 2,7 метара. Плафон је смјештен у нивоу тла. Потребно је израчунати губитак топлоте за тло при унутрашњој температури ваздуха од „+25 ° Ц“ и спољној температури „–15 ° Ц“.
Нека зидови буду направљени од ФБС блокова дебљине 40 цм (λф = 1,69). Унутра су обложене даском дебљине 4 цм (λд = 0.18). Подни под је посут бетонским експандоном, дебљине 12 цм (λдо = 0.70). Тада је коефицијент топлотне отпорности зидова подрума: Рса = 0,4 / 1,69 + 0,04 / 0,18 = 0,46, и пода Рн = 0.12 / 0.70 = 0.17.
Унутрашње димензије куће биће 9,4 × 7,4 метра.
Израчунавамо површине и коефицијенте отпорности на пренос топлоте по зонама:
- Зона 1 води само дуж зида. Има обим 33,6 м и висину 2 м С1 = 33.6 × 2 = 67.2. Рс1 = Рса + Р1 = 0.46 + 2.1 = 2.56.
- Зона 2 на зиду. Има обод 33,6 м и висину 0,7 м С2ц = 33.6 × 0.7 = 23.52. Рз2с = Рса + Р2 = 0.46 + 4.3 = 4.76.
- Зона 2 на поду. С2п = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. Рз2п = Рн + Р2 = 0.17 + 4.3 = 4.47.
- Зона 3 је само на поду. С3 = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. Рх3 = Рн + Р3 = 0.17 + 8.6 = 8.77.
- Зона 4 је само на поду. С4 = 2.8 × 0.8 = 2.24. Рс4 = Рн + Р4 = 0.17 + 14.2 = 14.37.
Губитак топлоте у приземљу К = (С1 / Рс1 + С2ц / Рз2с + С2п / Рз2п + С3 / Рх3 + С4 / Рс4) × дТ = (26,25 + 4,94 + 8,26 + 3,47 + 0,16) × 40 = 1723 В.
Рачуноводство неогреваних просторија
Често се приликом израчунавања губитка топлоте појави ситуација када кућа има неогревану, али изоловану собу. У овом случају се пренос енергије одвија у две фазе. Размотрите ову ситуацију на тавану.
Главни проблем је што се површина преклапања између поткровља и горњег спрата разликује од површине крова и зареда. У овом случају, потребно је користити стање равнотеже преноса топлоте К1 = К2.
Може се написати и на следећи начин:
К1 × (Т)1 - Т#) = К2 × (Т)# - Т2),
где:
- К1 = С1 / Р1 + … + Сн / Рн за преклапање између топлог дела куће и хладне собе;
- К2 = С1 / Р1 + … + Сн / Рн за преклапање између хладне собе и улице.
Из једнакости преноса топлоте проналазимо температуру која ће се успоставити у хладној просторији са познатим вредностима у кући и на улици. Т# = (К1 × Т1 + К2 × Т2) / (К1 + К2) Након тога, замјењујемо вриједност у формули и проналазимо губитак топлине.
Пример. Нека унутрашња величина куће буде 8 к 10 метара. Угао крова је 30 °. Температура ваздуха у собама је „+25 ° С“, а изван „–15 ° С“.
Коефицијент топлотне отпорности плафона израчунава се као на примеру наведеном у одељку за израчунавање топлотних губитака кроз овојнице зграде: Рн = 3.65. Површина преклапања је 80 м2дакле К1 = 80 / 3.65 = 21.92.
Подручје крова С1 = (10 × 8) / цос(30) = 92,38. Разматрамо коефицијент топлотног отпора, узимајући у обзир дебљину дрвета (сандук и завршни слој - 50 мм) и минералну вуну (10 цм): Р1 = 2.98.
Прозорски простор за педимент С2 = 1.5. За обичан двокоморни двоструки застакљени термички отпор прозора Р2 = 0.4. Површина фронте израчунава се формулом: С3 = 82 × тг(30) / 4 – С2 = 7.74. Коефицијент отпорности на преношење топлоте је исти као и кров: Р3 = 2.98.
Израчунавамо коефицијент за кров (не заборављајући да је број фронти два):
К2 = С1 / Р1 + 2 × (С2 / Р2 + С3 / Р3) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.
Израчунавамо температуру ваздуха на тавану:
Т# = (21,92 × 25 + 43,69 × (–15)) / (21,92 + 43,69) = –1,64 ° С.
Добијамо добијену вредност у било коју од формула за израчунавање топлотних губитака (ако су избалансирани, они су једнаки) и добијамо жељени резултат:
К1 = К1 × (Т1 – Т#) = 21,92 × (25 - (–1,64)) = 584 В.
Вентилационо хлађење
Инсталиран је систем вентилације за одржавање нормалне микроклиме у кући. То доводи до прилива хладног ваздуха у просторију, што се такође мора узети у обзир при израчунавању губитка топлоте.
Захтеви за количину вентилације наведени су у неколико регулаторних докумената. Приликом пројектовања система викендица унутар куће, пре свега, потребно је узети у обзир захтеве из §7 СНиП 41-01-2003 и §4 СанПиН 2.1.2.2645-10.
Пошто је ват опште прихваћена јединица за мерење губитака топлоте, топлотни капацитет ваздуха ц (кЈ / кг × ° Ц) мора се смањити на димензију „Ш × х / кг × ° Ц“. За ваздух на нивоу мора можете узети вредност ц = 0.28 В × х / кг × ° Ц.
Пошто се запремина вентилације мери у кубичним метрима на сат, такође је потребно знати густину ваздуха к (кг / м)3) При нормалном атмосферском притиску и просечној влажности ова вредност може се узети к = 1,30 кг / м3.
Потрошња енергије за компензацију губитака топлоте услед вентилације може се израчунати следећом формулом:
К = Л × к × ц × дТ = 0,364 × Л × дТ,
где:
- Л - потрошња ваздуха (м3 / х);
- дТ - температурна разлика између собног и улазног ваздуха (° Ц).
Ако хладни ваздух директно уђе у кућу, онда:
дТ = Т1 - Т2,
где:
- Т1 - собна температура;
- Т2 - температура напољу.
Али за велике предмете у вентилационом систему обично интегрирајте рекуператор (измењивач топлоте) То може значајно да уштеди енергију, јер делимично загревање долазног ваздуха настаје због температуре излазног струје.
Ефикасност таквих уређаја мери се њиховом ефикасношћу к (%) У овом случају, претходна формула ће имати облик:
дТ = (Т)1 - Т2) × (1 - к / 100).
Прорачун протока гаса
Знајући укупни губитак топлотеможете једноставно израчунати потребну потрошњу природног или течног нафтног гаса за грејање куће површине 200 м2.
На количину ослобођене енергије, осим на количину горива, утиче и калоријска вредност. За гас, овај индикатор зависи од влажности и хемијског састава испоручене смеше. Разликовати највише (Хх) и нижи (Хл) калоријска вредност.
Да би се израчунала количина горива која је загарантована довољном за загревање, у формулу се замењује нижа калоријска вредност, која се може добити од добављача гаса. Стандардна јединица калоријске вредности је „мЈ / м3"Или" мЈ / кг ". Али пошто јединице за мерење и снагу котлова и топлотни губици раде са ватима, а не џуловима, потребно је извршити конверзију с обзиром да је 1 мЈ = 278 В × х.
Ако је вредност ниже калоријске вредности смеше непозната, онда је дозвољено узети следеће просечне вредности:
- за природни гас Хл = 9,3 кВ × х / м3;
- за течни гас Хл = 12.6 кВ × х / кг.
Други показатељ неопходан за прорачун је ефикасност котла К. Обично се мери у процентима. Коначна формула протока гаса током одређеног временског периода Е (х) има следећи облик:
В = К × Е / (Хл × К / 100).
Период укључивања централног грејања у кућама одређује се просечном дневном температуром ваздуха.
Ако у протеклих пет дана не пређе "+ 8 ° С", онда према Уредби Владе Руске Федерације бр. 307 од 13.05.2006. Године, мора се обезбедити снабдевање топлином у кући. За приватне куће са аутономним грејањем, ове бројке се такође користе за израчунавање потрошње горива.
Тачне податке о броју дана са температуром не већом од „+ 8 ° С“ за подручје у којем је викендица изграђена могу се наћи у локалној филијали Хидрометеоролошког центра.
Ако се кућа налази у близини великог насеља, онда је лакше користити таблицу. 1. СНиП 23-01-99 (колона бр. 11). Помножавањем ове вредности са 24 (сата дневно) добивамо параметар Е из једнаџбе за израчунавање протока гаса.
Ако су запремина дотока ваздуха и температура унутар просторија константна (или са малим флуктуацијама), тада ће губитак топлоте кроз овојницу зграде и због вентилације просторија бити директно пропорционалан спољној температури.
Стога по параметру Т2 у једнаџбама за прорачун губитка топлине можете узети вриједност из ступца 12 табеле. 1. СНиП 23-01-99.
Пример кућице на 200 м2
Израчунавамо потрошњу гаса за викендицу у близини града Ростов на Дону. Трајање грејног периода: Е = 171 × 24 = 4104 х. Просечна температура на улици Т2 = - 0,6 ° Ц Жељена температура у кући: Т1 = 24 ° Ц
1. корак Израчунавамо губитак топлине по ободу не водећи рачуна о гаражи.
Да бисте то учинили, изаберите хомогене одељке:
- Прозори. Укупно има 9 прозора величине 1,6 × 1,8 м, једног прозора величине 1,0 × 1,8 м и 2,5 округлих прозора величине 0,38 м.2 сваки. Укупна површина прозора: Спрозори = 28.60 м2. Према пасошу производа Рпрозори = 0,55. Онда Кпрозори = 1279 вати.
- Врата Постоје 2 изолована врата димензија 0,9 к 2,0 м. Њихова површина: Сврата = 3.6 м2. Према пасошу производа Рврата = 1,45. Онда Кврата = 61 вати.
- Празан зид. Одељак „АБВГД“: 36,1 × 4,8 = 173,28 м2. Парцела „ДА“: 8,7 × 1,5 = 13,05 м2. Парцела „ДЕЈ“: 18.06 м2. Површина кровног зареда: 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Укупна површина празних зидова: Сзид = 251.37 – Спрозори – Сврата = 219,17 м2. Зидови су од газираног бетона дебљине 40 цм и шупље цигле. Рзидови = 2,50 + 0,63 = 3,13. Онда Кзидови = 1723 В.
Укупни губитак топлоте по ободу:
Кперим = Кпрозори + Кврата + Кзидови = 3063 вата
2. корак Израчунавамо губитак топлоте кроз кров.
Изолација је континуирани сандук (35 мм), минерална вуна (10 цм) и облога (15 мм). Ркров = 2.98. Површина крова изнад главне зграде: 2 × 10 × 5,55 = 111 м2и изнад котларнице: 2,7 × 4,47 = 12,07 м2. Укупно Скров = 123,07 м2. Онда Ккров = 1016 вати.
3. корак Израчунајте губитак топлоте кроз под.
Отпор на преношење топлоте пружају плоче грубог пода и шперплоче испод ламината (укупно 5 цм), као и базалтна изолација (5 цм). Рпол = 1,72. Тада ће губитак топлоте кроз под бити једнак:
Кпол = (С1 / (Рпол + 2.1) + С2 / (Рпол + 4.3) + С3 / (Рпол + 2.1)) × дТ = 546 вата.
4. корак Израчунавамо губитак топлоте кроз хладну гаражу. Његов под није изолован.
Из грејне куће топлина продире на два начина:
- Кроз носиви зид. С1 = 28.71, Р1 = 3.13.
- Кроз циглени зид са котларницом. С2 = 11.31, Р2 = 0.89.
Добили смо К1 = С1 / Р1 + С2 / Р2 = 21.88.
Из гараже се топлина гаси на следећи начин:
- Кроз прозор. С1 = 0.38, Р1 = 0.55.
- Кроз капију. С2 = 6.25, Р2 = 1.05.
- Кроз зид. С3 = 19.68, Р3 = 3.13.
- Преко крова. С4 = 23.89, Р4 = 2.98.
- Преко пода. Зона 1 С5 = 17.50, Р5 = 2.1.
- Преко пода. Зона 2 С6 = 9.10, Р6 = 4.3.
Добили смо К2 = С1 / Р1 + … + С6 / Р6 = 31.40
Израчунавамо температуру у гаражи, у зависности од равнотеже преноса топлоте: Т# = 9.2 ° Ц Тада ће губитак топлоте бити једнак: Кгаража = 324 вата.
Корак 5 Израчунавамо губитак топлоте услед вентилације.
Нека израчуната запремина вентилације за такву викендицу са 6 људи који ту бораве износи 440 м3/ сат У систем је инсталиран рекуператор ефикасности од 50%. Под овим условима, губитак топлоте: Кодушка = 1970 В
Корак. 6 Укупни губитак топлоте одређујемо додавањем свих локалних вредности: К = 6919 вати
Корак 7 Израчунавамо количину гаса потребну за грејање модела модела зими са ефикасношћу котла од 92%:
- Природни гас. В = 3319 м3.
- Течни гас. В = 2450 кг.
Након израчуна, можете анализирати финансијске трошкове грејања и изводљивост улагања усмерених на смањење губитака топлоте.
Закључци и корисни видео о овој теми
Топлотна проводљивост и отпорност на пренос топлоте материјала. Правила прорачуна за зидове, кров и под:
Најтежи део израчунавања за одређивање запремине гаса потребног за грејање је проналажење губитка топлоте грејаног објекта. Овде, пре свега, морате пажљиво размотрити геометријске прорачуне.
Ако се финансијски трошкови грејања чине прекомерним, тада бисте требали размислити о додатној изолацији куће. Штавише, прорачуни губитка топлоте добро показују структуру смрзавања.
Молимо оставите коментаре у доњем блоку, поставите питања о нејасним и занимљивим тачкама, објавите фотографију на тему чланка. Поделите своје искуство у прављењу рачуна да бисте сазнали трошкове грејања. Могуће је да ће ваш савет увелико помоћи посетиоцима сајта.