ปริมาณการใช้ก๊าซโดยเฉลี่ยสำหรับการทำความร้อนในบ้านคือ 150 ตารางเมตร: ตัวอย่างของการคำนวณและภาพรวมของสูตรวิศวกรรมความร้อน
การจัดหาเงินทุนในฤดูร้อนเป็นส่วนสำคัญของงบประมาณที่ใช้ในการบำรุงรักษาที่อยู่อาศัย รู้ราคาและปริมาณการใช้ก๊าซโดยเฉลี่ยเพื่อให้ความร้อนในบ้าน 150 ม2คุณสามารถกำหนดราคาเครื่องทำความร้อนได้อย่างแม่นยำ การคำนวณเหล่านี้ทำได้ง่ายด้วยตัวเองโดยไม่ต้องจ่ายค่าบริการของวิศวกรความร้อน
คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับมาตรฐานและวิธีการใช้ก๊าซสำหรับการคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซจากบทความของเรา เราจะพูดถึงพลังงานที่จำเป็นในการชดเชยการสูญเสียความร้อนของบ้านในช่วงฤดูร้อน มาแสดงให้คุณเห็นว่าควรใช้สูตรอะไรในการคำนวณ
เนื้อหาของบทความ:
เครื่องทำความร้อนของกระท่อมในชนบท
เมื่อคำนวณอัตราการไหลของก๊าซซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับให้ความร้อนในบ้านงานที่ยากที่สุดจะเป็น การคำนวณการสูญเสียความร้อนซึ่งจะต้องได้รับการชดเชยอย่างเต็มที่จากระบบทำความร้อนระหว่างการใช้งาน
ความซับซ้อนของการสูญเสียความร้อนขึ้นอยู่กับสภาพอากาศคุณสมบัติการออกแบบของอาคารวัสดุที่ใช้และพารามิเตอร์ของระบบระบายอากาศ
การคำนวณความร้อนที่ชดเชย
ระบบทำความร้อนของอาคารใด ๆ ควรชดเชยการสูญเสียความร้อน Q (W) ในช่วงเย็น พวกเขาเกิดขึ้นด้วยเหตุผลสองประการ:
- การถ่ายเทความร้อนผ่านปริมณฑลของบ้าน
- การสูญเสียความร้อนเนื่องจากอากาศเย็นเข้าสู่ระบบระบายอากาศ
อย่างเป็นทางการสูญเสียความร้อนผ่านผนังและหลังคา Qม. สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
Qม. = S * dT / R,
ที่อยู่:
- S - พื้นที่ผิว (m2);
- dT - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศในร่มและกลางแจ้ง (° C)
- R - ตัวบ่งชี้ความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อนของวัสดุ (m2 * ° C / W)
ตัวบ่งชี้สุดท้าย (หรือที่เรียกว่า "สัมประสิทธิ์ความต้านทานความร้อน") สามารถนำมาจากตารางที่แนบมากับวัสดุก่อสร้างหรือผลิตภัณฑ์
ตัวอย่าง ให้ผนังด้านนอกของห้องมีพื้นที่ 12 เมตร2ซึ่ง 2 เมตร2 ใช้เวลาหน้าต่าง
ตัวชี้วัดของความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อนมีดังนี้:
- บล็อกคอนกรีตมวลเบา D400: R = 3.5.
- หน้าต่างกระจกสองชั้นสองห้องพร้อมอาร์กอน“ 4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R = 0.75.
ในกรณีนี้ที่อุณหภูมิห้อง“ + 22 ° C” และกลางแจ้ง -“ –30 ° C” การสูญเสียความร้อนของผนังด้านนอกของห้องจะเป็น:
- Qม. (wall) = 10 * (22 - (- 30)) / 3.5 = 149 W:
- Qม. (หน้าต่าง) = 2 * (22 - (- 30)) / 0.75 = 139 W:
- Qม. = Qม. (ผนัง) + Qม. (หน้าต่าง) = 288 วัตต์
การคำนวณนี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องหากไม่มีการแลกเปลี่ยนอากาศที่ไม่มีการควบคุม (การแทรกซึม)
มันสามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีต่อไปนี้:
- การมีข้อบกพร่องของโครงสร้างเช่นแบบหลวมของกรอบหน้าต่างกับผนังหรือการปอกเปลือกของวัสดุฉนวน พวกเขาจะต้องถูกกำจัด
- อายุของอาคารซึ่งเป็นผลมาจากการที่ชิปรอยแตกหรือช่องว่างก่อตัวขึ้นในการก่ออิฐ ในกรณีนี้มีความจำเป็นต้องแนะนำปัจจัยการแก้ไขในตัวบ่งชี้ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของวัสดุ
ในทำนองเดียวกันมันเป็นสิ่งจำเป็นในการตรวจสอบการสูญเสียความร้อนผ่านหลังคาถ้าวัตถุนั้นตั้งอยู่บนชั้นบนสุด ผ่านพื้นการสูญเสียพลังงานที่สำคัญเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่มีชั้นใต้ดินที่ไม่ร้อนและถูกพัดออกเช่นโรงจอดรถ ความร้อนแทบจะไม่ทิ้งแผ่นดิน
พิจารณาเหตุผลที่สองสำหรับการสูญเสียความร้อน - การระบายอากาศของอาคาร การใช้พลังงานในการทำความร้อนให้อากาศ (Qใน) สามารถคำนวณได้จากสูตร:
Qใน = L * q * c * dTที่ไหน:
- L - ปริมาณการใช้อากาศ (m3 / h);
- Q - ความหนาแน่นของอากาศ (กก. / ม3);
- ค - ความร้อนจำเพาะของอากาศที่เข้ามา (kJ / kg * ° C)
- dT - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศในร่มและกลางแจ้ง (° C)
ความร้อนจำเพาะของอากาศในช่วงอุณหภูมิที่เราสนใจ [–50 .. +30 °С] เท่ากับ 1.01 kJ / kg * °Сหรือในมิติที่ต้องการ: 0.28 W * h / kg * °С ความหนาแน่นของอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน แต่สำหรับการคำนวณคุณสามารถรับค่า 1.3 kg / m3.
ตัวอย่าง สำหรับห้อง 12 ม2 ด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิเช่นเดียวกับในตัวอย่างก่อนหน้าการสูญเสียความร้อนเนื่องจากการระบายอากาศจะเป็น:
Qใน = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 - (- 30)) = 681 W.
นักออกแบบใช้การไหลของอากาศตาม SNiP 41-01-2003 (ในตัวอย่างของเรา 3 ม3 / ชม. ที่ 1 ม2 พื้นที่ห้องนั่งเล่น) แต่ค่านี้สามารถลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยเจ้าของอาคาร
การสูญเสียความร้อนรวมของห้องตัวอย่างคือ:
Q = Qม. + Qใน = 969 วัตต์
ในการคำนวณการสูญเสียความร้อนต่อวันสัปดาห์หรือเดือนคุณจำเป็นต้องรู้อุณหภูมิเฉลี่ยสำหรับช่วงเวลาเหล่านี้
จากสูตรข้างต้นเป็นที่ชัดเจนว่าการคำนวณปริมาณของก๊าซที่บริโภคทั้งในช่วงเวลาสั้น ๆ และสำหรับฤดูหนาวทั้งหมดจะต้องดำเนินการโดยคำนึงถึงสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ที่มีวัตถุความร้อนตั้งอยู่ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้โซลูชันมาตรฐานที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดีสำหรับสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกันเท่านั้น
ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนของบ้านและความหลากหลายของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างและฉนวนคุณสามารถใช้บริการของผู้เชี่ยวชาญในการคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการ
วิธีลดการสูญเสียความร้อน
ค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนในบ้านเป็นส่วนสำคัญของค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะทำงานบางประเภทโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดการสูญเสียความร้อนด้วย ฉนวนกันความร้อนเพดานผนังของบ้าน ฉนวนกันความร้อนชั้น และการออกแบบที่เกี่ยวข้อง
ใบสมัคร แผนการฉนวนกันความร้อนนอก และในบ้านสามารถลดรูปนี้ได้อย่างมาก นี่คือความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งของอาคารเก่าที่มีการสึกหรอของผนังและพื้น แผ่นโฟมโพลีสไตรีนเดียวกันไม่เพียง แต่ช่วยลดหรือกำจัดการแช่แข็ง แต่ยังลดการแทรกซึมของอากาศผ่านการเคลือบป้องกัน
การประหยัดที่สำคัญยังสามารถทำได้หากพื้นที่ฤดูร้อนของบ้านเช่นระเบียงหรือห้องใต้หลังคาไม่ได้เชื่อมต่อกับเครื่องทำความร้อน ในกรณีนี้จะมีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในปริมณฑลของส่วนที่ร้อนของบ้าน
หากคุณปฏิบัติตามมาตรฐานการระบายอากาศอย่างเข้มงวดของสถานที่ซึ่งกำหนดไว้ใน SNiP 41-01-2003 การสูญเสียความร้อนจากการแลกเปลี่ยนอากาศจะสูงกว่าการแช่แข็งผนังและหลังคาของอาคาร กฎเหล่านี้มีผลบังคับใช้สำหรับนักออกแบบและนิติบุคคลใด ๆ หากมีการใช้สถานที่สำหรับการผลิตหรือการให้บริการ อย่างไรก็ตามผู้อยู่อาศัยของบ้านอาจลดค่าที่ระบุในเอกสาร
นอกจากนี้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังสามารถใช้ในการระบายความร้อนของอากาศที่เข้ามาจากถนนแทนที่จะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าหรือก๊าซ ดังนั้นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นธรรมดาสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าครึ่งและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยสารหล่อเย็นสามารถประหยัดได้ประมาณ 75%
การคำนวณปริมาณก๊าซที่ต้องการ
ก๊าซที่ติดไฟได้จะต้องชดเชยการสูญเสียความร้อน สำหรับสิ่งนี้นอกจากการสูญเสียความร้อนที่บ้านแล้วยังจำเป็นต้องทราบปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำและค่าความร้อนของส่วนผสม
กฎการเลือกหม้อไอน้ำ
ทางเลือกของเครื่องทำความร้อนจะต้องดำเนินการโดยคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนที่บ้าน มันควรจะเพียงพอสำหรับช่วงเวลาเมื่อถึงอุณหภูมิต่ำสุดประจำปี ในหนังสือเดินทางหรือ หม้อต้มแก๊สติดผนัง พารามิเตอร์“ พลังงานความร้อนน้อย” ซึ่งวัดเป็นกิโลวัตต์สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนเป็นผู้รับผิดชอบในเรื่องนี้
เนื่องจากโครงสร้างใด ๆ มีความเฉื่อยทางความร้อนสำหรับการคำนวณความจุหม้อไอน้ำที่จำเป็นสำหรับอุณหภูมิต่ำสุดตัวบ่งชี้ระยะเวลาห้าวันที่เย็นที่สุดมักจะถูกนำมาใช้ สำหรับพื้นที่เฉพาะสามารถพบได้ในองค์กรที่เกี่ยวข้องในการรวบรวมและประมวลผลข้อมูลอุตุนิยมวิทยาหรือจากตารางที่ 1 SNiP 23-01-99 (คอลัมน์หมายเลข 4)
หากพลังงานหม้อไอน้ำเกินกว่าตัวบ่งชี้ที่เพียงพอสำหรับให้ความร้อนในห้องแล้วสิ่งนี้จะไม่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการใช้ก๊าซ ในกรณีนี้การหยุดทำงานของอุปกรณ์จะนานขึ้น
บางครั้งมีเหตุผลในการเลือกหม้อไอน้ำที่มีพลังงานต่ำกว่าเล็กน้อย อุปกรณ์ดังกล่าวอาจถูกกว่ามากเมื่อซื้อและใช้งาน อย่างไรก็ตามในกรณีนี้จำเป็นต้องมีแหล่งความร้อนสำรอง (ตัวอย่างเช่นเครื่องทำความร้อนที่มีเครื่องกำเนิดก๊าซ) ซึ่งสามารถนำมาใช้ในน้ำค้างแข็งรุนแรง
ตัวบ่งชี้หลักของประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำคือประสิทธิภาพ สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในครัวเรือนที่ทันสมัยมันมีตั้งแต่ 88 ถึง 95% ประสิทธิภาพถูกบันทึกไว้ในหนังสือเดินทางของอุปกรณ์และใช้ในการคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซ
สูตรคลายความร้อน
เพื่อคำนวณการใช้ก๊าซธรรมชาติหรือของเหลวอย่างถูกต้องเพื่อให้ความร้อนในบ้านที่มีพื้นที่ประมาณ 150 เมตร2 คุณต้องรู้ตัวบ่งชี้อื่น - ค่าความร้อน (ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้) ของเชื้อเพลิงที่ให้มา ตามระบบ SI จะวัดเป็น J / kg สำหรับก๊าซเหลวหรือเป็น J / m3 เพื่อธรรมชาติ
มีสองค่าของตัวบ่งชี้นี้ - ค่าความร้อนต่ำกว่า (Hล.) และสูงกว่า (Hชั่วโมง) ขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิของเชื้อเพลิง เมื่อคำนวณใช้ตัวบ่งชี้ Hล. - คุณต้องค้นหาจากผู้จำหน่ายก๊าซ
หากไม่มีข้อมูลดังกล่าวในการคำนวณคุณสามารถรับค่าต่อไปนี้:
- สำหรับก๊าซธรรมชาติ Hล. = 33.5 mJ / m3;
- สำหรับก๊าซเหลว Hล. = 45.2 mJ / kg
ระบุว่า 1 mJ = 278 W * h เราได้รับค่าความร้อนต่อไปนี้:
- สำหรับก๊าซธรรมชาติ Hล. = 9.3 kW * h / m3;
- สำหรับก๊าซเหลว Hล. = 12.6 kW * h / kg
ปริมาณการใช้ก๊าซในช่วงระยะเวลาหนึ่ง V (m3 หรือกิโลกรัม) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
V = Q * E / (Hล. * K)ที่ไหน:
- Q - การสูญเสียความร้อนของอาคาร (kW)
- E - ระยะเวลาของช่วงเวลาทำความร้อน (h);
- Hล. - ค่าความร้อนขั้นต่ำของก๊าซ (kW * h / m3);
- K - ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ
สำหรับก๊าซเหลวขนาด Hล. เท่ากับ kW * h / kg
ตัวอย่างการคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซ
ตัวอย่างเช่นนำกระท่อมไม้สองชั้นกรอบสำเร็จรูปทั่วไป ภูมิภาค - Altai Territory, Barnaul
ขั้นตอนที่ 1 เราคำนวณพารามิเตอร์หลักของบ้านสำหรับคำนวณการสูญเสียความร้อน:
- พอล ในกรณีที่ไม่มีชั้นใต้ดินที่ถูกล้างการสูญเสียความสูญเสียจากพื้นและฐานรากสามารถถูกละเลยได้
- หน้าต่าง หน้าต่างกระจกสองชั้นสองห้อง "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": Rโอ = 0.75 พื้นที่กระจก Sโอ = 40 เมตร2.
- ผนัง พื้นที่ของผนังยาว (ด้านข้าง) คือ 10 * 3.5 = 35 เมตร2. พื้นที่ของกำแพงขวาง (ด้านหน้า) คือ 8.5 * 3.5 + 8.52 * tg(30) / 4 = 40 เมตร2. ดังนั้นรอบทั้งหมดของอาคารคือ 150 ม2และคำนึงถึงการเคลือบค่าที่ต้องการ Ss = 150 - 40 = 110 เมตร2.
- ผนัง วัสดุฉนวนความร้อนหลักคือคานติดกาวหนา 200 มม. (Rข = 1.27) และฉนวนกันความร้อนบะซอลต์, หนา 150 มม. (Rยู = 3.95) ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนรวมสำหรับผนัง Rs = Rข + Rยู = 5.22.
- หลังคา ความร้อนจะทำซ้ำรูปร่างของหลังคาอย่างสมบูรณ์ พื้นที่หลังคาโดยไม่ต้องแขวน Sk = 10 * 8.5 / cos (30) = 98 m2.
- หลังคา วัสดุฉนวนความร้อนหลักคือเยื่อบุหนา 12.5 มม. (Rโวลต์ = 0.07) และฉนวนกันความร้อนบะซอลต์, หนา 200 มม. (Rยู = 5.27) ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนรวมสำหรับหลังคา Rk = Rโวลต์ + Rยู = 5.34.
- การระบายอากาศ ปล่อยให้อัตราการไหลของอากาศไม่ได้คำนวณตามพื้นที่ของบ้าน แต่คำนึงถึงข้อกำหนดให้แน่ใจว่ามีค่าอย่างน้อย 30 เมตร3 ต่อคนต่อชั่วโมง เนื่องจากกระท่อมมีผู้พักอาศัยอย่างต่อเนื่องโดย 4 คนแล้ว L = 30 * 4 = 120 เมตร3 / ชม
ขั้นตอน 2 เราคำนวณพลังงานหม้อไอน้ำที่ต้องการ หากอุปกรณ์ได้ถูกซื้อไปแล้วสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้
อุณหภูมิของระยะเวลาห้าวันที่หนาวที่สุดคือ“ –41 ° C” เราจะใช้อุณหภูมิที่สบายเป็น“ +24 °С” ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิโดยเฉลี่ยในช่วงนี้จะเป็น dT = 65 ° C
เราคำนวณการสูญเสียความร้อน:
- ผ่านหน้าต่าง: Qโอ = Sโอ * dT / Rโอ = 40 * 65 / 0.75 = 3467 W;
- ผ่านกำแพง: Qs = Ss * dT / Rs = 110 * 65 / 5.22 = 1370 W;
- ผ่านหลังคา: Qk = Sk * dT / Rk = 98 * 65 / 5.34 = 1,199 W;
- เนื่องจากการระบายอากาศ: Qโวลต์ = L * Q * ค * dT = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839 W.
การสูญเสียความร้อนรวมของทั้งบ้านในช่วงเย็นห้าวันจะเป็น:
Q = Qโอ + Qs + Qk + Qโวลต์ = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.
ดังนั้นสำหรับบ้านรุ่นนี้คุณสามารถเลือกหม้อต้มก๊าซที่มีพารามิเตอร์พลังงานความร้อนสูงสุด 10-12 กิโลวัตต์ หากใช้แก๊สในการจัดหาน้ำร้อนคุณจะต้องใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ขั้นตอนที่ 3 เราคำนวณระยะเวลาของช่วงเวลาทำความร้อนและการสูญเสียความร้อนเฉลี่ย
ภายใต้ฤดูหนาวเมื่อจำเป็นต้องให้ความร้อนให้ทำความเข้าใจฤดูกาลด้วยอุณหภูมิเฉลี่ยรายวันต่ำกว่า 8-10 องศาเซลเซียส ดังนั้นสำหรับการคำนวณคุณสามารถใช้คอลัมน์หมายเลข 11-12 หรือคอลัมน์หมายเลข 13-14 ของตารางที่ 1 ของ SNiP 23-01-99
ตัวเลือกนี้ถูกทิ้งไว้ให้กับเจ้าของกระท่อม ในกรณีนี้จะไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการใช้เชื้อเพลิงต่อปี ในกรณีของเราเราจะอยู่ในช่วงเวลาหนึ่งที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า“ + 10 ° C” ระยะเวลาของช่วงเวลานี้คือ 235 วันหรือ E = 5640 ชั่วโมง
การสูญเสียความร้อนของโรงเรือนสำหรับอุณหภูมิเฉลี่ยสำหรับช่วงเวลานี้ถูกคำนวณเช่นเดียวกับในขั้นตอนที่ 2 เฉพาะพารามิเตอร์เท่านั้น dT = 24 - (- 6.7) = 30.7 °С หลังจากทำการคำนวณเราได้รับ Q = 4192 วัตต์
ขั้นตอนที่ 4 เราคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซ
ให้ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ K = 0.92 จากนั้นปริมาณของก๊าซที่ใช้ไป (โดยมีตัวบ่งชี้ค่าเฉลี่ยของค่าความร้อนขั้นต่ำของส่วนผสมก๊าซ) สำหรับช่วงเวลาเย็นจะเป็น:
- สำหรับก๊าซธรรมชาติ: V = Q * E / (Hล. * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 ม3;
- สำหรับก๊าซเหลว: V = Q * E / (Hล. * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 กก.
รู้ราคาของก๊าซคุณสามารถคำนวณต้นทุนทางการเงินของความร้อน
ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ
ลดการใช้ก๊าซโดยการกำจัดข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับฉนวนกันความร้อนในบ้าน ตัวอย่างจริง:
การไหลของก๊าซที่ความร้อนออกที่รู้จัก:
การคำนวณการสูญเสียความร้อนทั้งหมดสามารถดำเนินการได้อย่างอิสระเฉพาะเมื่อคุณสมบัติการประหยัดความร้อนของวัสดุที่บ้านสร้างเป็นที่รู้จัก หากอาคารมีอายุเก่าสิ่งสำคัญอันดับแรกคือต้องตรวจสอบว่ามีการแช่แข็งและกำจัดปัญหาที่ระบุไว้หรือไม่
หลังจากนั้นใช้สูตรที่แสดงในบทความเป็นไปได้ที่จะคำนวณการไหลของก๊าซด้วยความแม่นยำสูง
กรุณาแสดงความคิดเห็นในช่องข้อเสนอแนะด้านล่าง โพสต์ภาพถ่ายในหัวข้อของบทความถามคำถามเกี่ยวกับจุดสนใจ แบ่งปันข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่อาจเป็นประโยชน์ต่อผู้เยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา