Den genomsnittliga gasförbrukningen för uppvärmning av ett hus är 150 m²: ett exempel på beräkningar och en översikt över värmetekniska formler

Finansiering av uppvärmningssäsongen är en betydande del av budgeten som används för bostadsunderhåll. Att känna till pris och genomsnittlig gasförbrukning för uppvärmning av ett hus 150 m², kan du exakt bestämma kostnaden för uppvärmning av lokalerna. Dessa beräkningar är enkla att göra på egen hand utan att betala för värmeingenjörernas tjänster.

Du lär dig allt om standarder för gasförbrukning och metoder för att beräkna gasförbrukning från vår artikel. Vi kommer att prata om hur mycket energi som behövs för att kompensera för värmeförlusten i ett hus under uppvärmningssäsongen. Låt oss visa vilka formler som ska användas i beräkningar.

Uppvärmning av lantstugor

Vid beräkning av gasflödeshastigheten, som är nödvändig för att värma ett hus, blir den svåraste uppgiften beräkning av värmeförlust, som måste kompenseras helt av värmesystemet under drift.

Komplexet av värmeförluster beror på klimatet, byggnadens designfunktioner, de använda materialen och ventilationssystemets parametrar.

Beräkning av kompenserad värme

Värmesystemet i alla byggnader bör kompensera för dess värmeförlust Q (W) under den kalla perioden. De förekommer av två skäl:

1. värmeöverföring genom husets omkrets;
2. värmeförlust på grund av kall luft som tränger in genom ventilationssystemet.

Formellt, värmeförlust genom väggen och taket Q_m kan beräknas med följande formel:

Q_m = S * dT / R,

där:

• S - ytarea (m²);
• dT - temperaturskillnad mellan inomhus- och utomhusluft (° C);
• R - en indikator för motstånd mot värmeöverföring av material (m² * ° C / W).

Den sista indikatorn (även kallad ”koefficient för värmebeständighet”) kan tas från tabellerna fästa på byggmaterial eller produkter.

Typen av dubbelglasade fönster beror avsevärt på indikatorn för värmeförluster hemma. Det höga priset på isolerade fönster är motiverat på grund av bränsleekonomi

Ett exempel. Låt ytterväggen i rummet ha en yta på 12 m²varav 2 m² tar ett fönster.

Indikatorerna för motstånd mot värmeöverföring är följande:

• Luftbetongblock D400: R = 3.5.
• Dubbelglasade fönster med två kammare med argon “4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R = 0.75.

I detta fall, vid rumstemperatur "+ 22 ° C" och utomhus - "–30 ° C", kommer värmeförlusten i ytterväggen i rummet att vara:

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

Denna beräkning ger rätt resultat om det inte finns någon okontrollerad luftväxling (infiltration).

Det kan uppstå i följande fall:

• Förekomsten av konstruktionsfel, såsom lös montering av fönsterramar på väggarna eller skalning av isoleringsmaterial. De måste elimineras.
• Åldring av byggnaden, som ett resultat av vilka spån, sprickor eller tomrum bildas i murverket. I detta fall är det nödvändigt att införa korrigeringsfaktorer i indikatorn för materialens värmeöverföringsmotstånd.

På samma sätt är det nödvändigt att bestämma värmeförlusten genom taket, om föremålet är beläget på översta våningen. Genom golvet inträffar all betydande energiförlust endast om det finns en ouppvärmd, utblåst källare, t.ex. ett garage. Värme lämnar knappast jorden.

För att beräkna värmeöverföringsmotståndet för flerskiktsmaterial är det nödvändigt att sammanfatta prestandan för enskilda lager. Vanligtvis tas bara de mest icke-ledande materialen för beräkningar.

Tänk på det andra skälet till värmeförlust - byggnadens ventilation. Energiförbrukning för uppvärmning av tilluften (Q_i) kan beräknas med formeln:

Q_i = L * q * c * dTvar:

• L - luftförbrukning (m³ / h);
• q - lufttäthet (kg / m³);
• c - specifik värme för den inkommande luften (kJ / kg * ° C);
• dT - temperaturskillnad mellan inomhus- och utomhusluft (° C).

Den specifika luftvärmen i temperaturintervallet för oss [–50 .. +30 ° С] är lika med 1,01 kJ / kg * ° С eller i termer av den önskade dimensionen: 0,28 W * h / kg * ° С. Lufttätheten beror på temperatur och tryck, men för beräkningar kan du ta ett värde på 1,3 kg / m³.

Ett exempel. För rum 12 m² med samma temperaturskillnad som i föregående exempel, kommer värmeförluster på grund av ventilationsarbete att vara:

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

Formgivare tar luftflöde enligt SNiP 41-01-2003 (i vårt exempel 3 m³ / h vid 1 m² vardagsrumsområde), men detta värde kan minskas avsevärt av byggaren.

Den totala totala värmeförlusten för modellrummet är:

Q = Q_m + Q_i = 969 watt

För att beräkna värmeförlusten per dag, vecka eller månad måste du veta medeltemperaturen för dessa perioder.

Från ovanstående formler framgår att beräkningen av volymen av gas som konsumeras både under en kort tidsperiod och för hela den kalla säsongen måste utföras med hänsyn till klimatet i det område där det uppvärmda föremålet är beläget. Därför är det möjligt att använda väl beprövade standardlösningar endast för liknande miljöförhållanden.

För att bestämma liknande klimatparametrar kan du använda kartorna över genomsnittliga månadstemperaturer på vintern. De kan lätt hittas på Internet.

Med husets komplexa geometri och de olika material som används i dess konstruktion och isolering kan du använda specialisterna för att beräkna den nödvändiga mängden värme.

Sätt att minimera värmeförlusten

Kostnaden för att värma ett hus är en betydande del av kostnaden för underhållet. Därför är det rimligt att utföra vissa typer av arbete som syftar till att minska värmeförlusten med takisoleringhusets väggar golvisolering och relaterade mönster.

ansökan isoleringssystem utanför och inuti huset kan man minska denna siffra avsevärt. Detta gäller särskilt gamla byggnader med starkt slitage av väggar och golv. Samma polystyrenskumplattor tillåter inte bara att minska eller helt eliminera frysning, utan minimerar också luftinfiltrering genom den skyddade beläggningen.

Betydande besparingar kan också uppnås om husets sommarområden, såsom verandan eller vinden, inte är anslutna till uppvärmningen. I detta fall kommer det att bli en avsevärd minskning i omkretsen av den uppvärmda delen av huset.

Att använda loftgolvet endast på sommaren sparar betydligt kostnaderna för att värma huset på vintern. I detta fall bör taket på övervåningen dock vara välisolerat

Om du strikt följer lokalerna för ventilationsstandarder, som föreskrivs i SNiP 41-01-2003, kommer värmeförlusten från luftväxling att vara högre än från frysning av byggnadens väggar och tak. Dessa regler är obligatoriska för designers och alla juridiska personer om lokalerna används för produktion eller tillhandahållande av tjänster. Husets invånare kan emellertid, efter eget gottfinnande, minska värdena som anges i dokumentet.

Dessutom kan värmeväxlare användas för att värma kall luft som kommer in från gatan, snarare än apparater som förbrukar el eller gas. Så en vanlig plattvärmeväxlare kan spara mer än hälften av energin, och en mer komplex anordning med kylvätska kan spara cirka 75%.

Beräkning av den erforderliga gasvolymen

Brännbar gas måste kompensera för värmeförlust. För detta, utöver värmeförlusten hemma, är det nödvändigt att känna till hur mycket energi som frigörs under förbränningen, vilket beror på pannans effektivitet och blandningens värmevärde.

Regel för val av panna

Valet av värmare måste göras med hänsyn till värmeförlusten hemma. Det bör räcka för den period då den årliga minimitemperaturen uppnås. I passet eller väggmonterad gaspanna parametern "nominal termisk effekt", som mäts i kW för hushållsapparater, är ansvarig för detta.

Eftersom varje struktur har termisk tröghet, för att beräkna den nödvändiga pannkapaciteten för minimitemperaturen, tas indikatorn för den kallaste fem dagars perioden vanligtvis. För ett visst område finns det organisationer som är involverade i insamling och behandling av meteorologisk information eller från tabell 1. SNiP 23-01-99 (kolumn nr 4).

Ett fragment av tabell 1 från SNiP 23-01-99. Genom att använda den kan du få nödvändig information om klimatet i det område där det uppvärmda objektet är beläget

Om pannkraften överstiger indikatorn som är tillräcklig för att värma rummet leder detta inte till en ökad gasförbrukning. I detta fall blir drifttiden för utrustningen längre.

Ibland finns det en anledning att välja en panna med något lägre effekt. Sådana enheter kan vara mycket billigare vid köp och drift. I detta fall är det emellertid nödvändigt att ha en reservvärmekälla (till exempel en värmare med en gasgenerator), som kan användas i svår frost.

Den viktigaste indikatorn på pannans effektivitet och effektivitet är effektiviteten. För modern hushållsutrustning varierar den från 88 till 95%. Effektiviteten registreras i enhetens pass och den används för att beräkna gasförbrukning.

Värmeutgivningsformel

För att korrekt beräkna förbrukningen av naturlig eller flytande gas för uppvärmning av ett hus med en yta på cirka 150 m² du behöver känna till en annan indikator - det brännvärde (specifikt förbränningsvärme) för det medföljande bränslet. Enligt SI-systemet mäts det i J / kg för flytande gas eller i J / m³ för naturliga.

Gashållare (tankar för lagring av kondenserad gas) kännetecknas av liter. För att ta reda på hur mycket bränsle som kommer in i kilo kan du använda ett förhållande på 0,54 kg / 1 l

Det finns två värden på denna indikator - lägre kalorivärde (H_l) och högre (H_h). Det beror på bränslets fuktighet och temperatur. Ta en indikator vid beräkningen H_l - Du måste ta reda på det från gasleverantören.

Om det inte finns någon sådan information kan du i beräkningarna ta följande värden:

• för naturgas H_l = 33,5 mJ / m³;
• för flytande gas H_l = 45,2 mJ / kg.

Med tanke på att 1 mJ = 278 W * h, erhåller vi följande brännvärden:

• för naturgas H_l = 9,3 kW * h / m³;
• för flytande gas H_l = 12,6 kW * h / kg.

Volym av gas som konsumeras under en viss tidsperiod V (m³ eller kg) kan beräknas med hjälp av följande formel:

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

• Q - värmeförlust av byggnaden (kW);
• E - värmeperiodens varaktighet (h);
• H_l - lägsta värmevärde för gas (kW * h / m³);
• K - panneffektivitet.

För flytande gas, dimension H_l lika med kW * h / kg.

Exempel på beräkning av gasförbrukning

Ta till exempel en typisk prefabricerad ram med två våningar i trä. Region - Altai-territoriet, Barnaul.

Stugans storlek är 10 x 8,5 m. Gaveltakets lutning är 30 °. Detta projekt kännetecknas av en varm vind, ett relativt stort glasområde, frånvaron av en källare och utskjutande delar av huset

Steg 1 Vi beräknar husets huvudparametrar för att beräkna värmeförlust:

• Paul. I avsaknad av en renad källare kan förluster genom golvet och underlaget försummas.
• Fönstren. Dubbelglasade fönster dubbelkammare "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_O = 0,75. Vindglas S_O = 40 m².
• Väggarna. Arean för den längsgående väggen (sidoväggen) är 10 * 3,5 = 35 m². Den tvärgående (främre) väggen är 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Således är byggnadens totala omkrets 150 m², och med hänsyn till glasningen, det önskade värdet S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Väggarna. De viktigaste värmeisolerande materialen är limmad balk, 200 mm tjock (R_b = 1,27) och basaltisolering, 150 mm tjock (R_u = 3,95). Den totala värmeöverföringsmotståndet för väggen R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Taket. Uppvärmningen upprepar fullständigt takets form. Takområdet utan överhäng S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Taket. De viktigaste värmeisolerande materialen är foder, 12,5 mm tjocka (R_v = 0,07) och basaltisolering, 200 mm tjock (R_u = 5,27). Det totala värmeöverföringsmotståndet för taket R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilation. Låt luftflödet beräknas inte i enlighet med husets yta, men med hänsyn till kraven, se till ett värde på minst 30 m³ per person per timme. Eftersom stugan är ständigt bebodd av 4 personer, då L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Step. 2. Vi beräknar den erforderliga pannkraften. Om utrustningen redan har köpts, kan detta steg hoppas över.

För våra beräkningar är det nödvändigt att bara känna till två indikatorer för en gaspanna: effektivitet och nominell effekt. De måste vara registrerade i enhetspasset.

Temperaturen under den kallaste femdagarsperioden är “–41 ° C”. Vi kommer att ta en bekväm temperatur som "+24 ° С". Således kommer den genomsnittliga temperaturskillnaden under denna period att vara dT = 65 ° C

Vi beräknar värmeförlusten:

• genom fönstren: Q_O = S_O * dT / R_O = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• genom väggarna: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• genom taket: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• på grund av ventilation: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Den totala värmeförlusten för hela huset under den kalla fem dagars perioden kommer att vara:

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

Därför kan du för detta modellhus välja en gaspanna med en maximal termisk effektparameter på 10-12 kW. Om gas också används för att tillhandahålla varmt vatten, måste du ta en mer produktiv enhet.

Steg 3 Vi beräknar värmeperiodens varaktighet och den genomsnittliga värmeförlusten.

Under den kalla säsongen, när uppvärmning är nödvändig, förstå säsongen med dagliga medeltemperaturer under 8-10 ° C. Därför kan du för beräkningar ta antingen kolumnerna 11-12 eller kolumnerna 13-14 i tabell 1 i SNiP 23-01-99.

Detta val lämnas till stugans ägare. I detta fall kommer det inte att finnas någon signifikant skillnad i årlig bränsleförbrukning. I vårt fall kommer vi att bo på en period med en temperatur under "+ 10 ° C". Denna period är 235 dagar eller E = 5640 timmar.

Vid centralvärme utförs kylvätsketillförseln i enlighet med de fastställda standarderna. En av fördelarna med ett privat hus är lanseringen av ett värmeläge på begäran av invånarna

Husets värmeförlust för medeltemperaturen för denna period beräknas som i steg 2, endast parametern dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° С. Efter att ha gjort beräkningarna, får vi Q = 4192 watt.

Steg 4 Vi beräknar mängden förbrukad gas.

Låt pannans effektivitet K = 0,92. Sedan kommer volymen av förbrukad gas (med genomsnittliga indikatorer för gasblandningens lägsta värde för den kalla perioden):

• för naturgas: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• för flytande gas: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Genom att känna till priset på gas kan du beräkna de ekonomiska kostnaderna för uppvärmning.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Minska gasförbrukningen genom att eliminera fel i samband med hemisolering. Verkligt exempel:

Gasflöde vid känd värmeeffekt:

Alla beräkningar av värmeförlust kan endast utföras oberoende när de värmebesparande egenskaperna för de material som huset är byggda är kända. Om byggnaden är gammal, är det först av allt nödvändigt att kontrollera den för frysning och eliminera de identifierade problemen.

Efter det med hjälp av formlerna i artikeln är det möjligt att beräkna gasflödet med hög noggrannhet.

Lämna kommentarer i feedbackrutan nedan. Lägg ut ett foto om ämnet för artikeln, ställ frågor om intresserade punkter. Dela användbar information som kan vara användbar för besökare på vår webbplats.