Seguramente ya habrás escuchado en repetidas ocasiones que las calderas de gas no tienen competidores en términos de eficiencia. Pero, como ve, el escepticismo saludable nunca duele; como dicen, confíe, pero verifique. Por lo tanto, antes de decidirse por la instalación y el funcionamiento del equipo de gas, debe calcular minuciosamente y pensar en todo.
Le sugerimos que se familiarice con los pasos y fórmulas de cálculo mediante los cuales se determina el consumo de gas para calentar una casa 100 m2 teniendo en cuenta todos los factores importantes. Después de revisar los cálculos, puede sacar su propia conclusión sobre lo rentable que es utilizar combustible azul como fuente de energía térmica.
El contenido del artículo:
- Fórmulas de carga de calor y flujo de gas
-
Consumo de gas por ejemplos específicos
- Cálculo de la carga de calor
- Consumo de gas principal
- ¿Cuánto propano-butano se necesita para la temporada de calefacción?
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Fórmulas de carga de calor y flujo de gas
El consumo de gas se denota convencionalmente con la letra latina V y está determinado por la fórmula:
V = Q / (n / 100 x q), dónde
Q es la carga de calor para calefacción (kW / h), q es el poder calorífico del gas (kW / m³), n es la eficiencia de la caldera de gas, expresada en porcentaje.
El consumo de gas principal se mide en metros cúbicos por hora (m³ / h), gas licuado, en litros o kilogramos por hora (l / h, kg / h).
El consumo de gas se calcula antes de diseñar un sistema de calefacción, elegir una caldera, un portador de energía y luego se controla fácilmente mediante medidores.
Consideremos en detalle qué significan las variables en esta fórmula y cómo definirlas.
El concepto de "carga de calor" se da en la ley federal "Sobre suministro de calor". Cambiando un poco la redacción oficial, digamos que esta es la cantidad de energía térmica transferida por unidad de tiempo para mantener una temperatura ambiente agradable.
En el futuro, también usaremos el concepto de "energía térmica", por lo que, al mismo tiempo, daremos su definición en relación con nuestros cálculos. La potencia térmica es la cantidad de energía térmica que puede producir una caldera de gas por unidad de tiempo.
La carga térmica se determina de acuerdo con MDK 4-05.2004 mediante cálculos de ingeniería térmica.
Fórmula simplificada:
Q = V x ΔT x K / 860.
Aquí V es el volumen de la habitación, que se obtiene multiplicando la altura del techo, el ancho y el largo del piso.
ΔT es la diferencia entre la temperatura del aire fuera del edificio y la temperatura del aire requerida en la habitación climatizada. Para los cálculos, se utilizan los parámetros climáticos dados en SP 131.13330.2012.
Para obtener los indicadores de consumo de gas más precisos, se utilizan fórmulas que incluso tienen en cuenta la ubicación de las ventanas: los rayos del sol calientan la habitación, reduciendo la pérdida de calor.
K es el coeficiente de pérdida de calor, que es el más difícil de determinar con precisión debido a la influencia de muchos factores, incluido el número y la posición de las paredes externas en relación con los puntos cardinales y el régimen del viento en período de invierno; número, tipo y tamaño de ventanas, puertas de entrada y balcones; el tipo de construcción y materiales de aislamiento térmico utilizados, etc.
En las estructuras de cerramiento de la casa hay áreas con una mayor transferencia de calor: puentes fríos, por lo que el consumo de combustible puede aumentar significativamente
Si es necesario realizar un cálculo con un error dentro del 5%, es mejor realizar una auditoría térmica de la casa.
Si los requisitos para los cálculos no son tan estrictos, puede usar los valores promedio del coeficiente de pérdida de calor:
- mayor grado de aislamiento térmico - 0.6-0.9;
- aislamiento térmico medio - 1-1.9;
- bajo aislamiento térmico - 2-2,9;
- falta de aislamiento térmico - 3-4.
Mampostería doble, ventanas pequeñas con ventanas de doble acristalamiento de tres cámaras, sistema de techo aislado, cimientos sólidos, Aislamiento térmico con materiales con baja conductividad térmica: todo esto indica el coeficiente mínimo de pérdida de calor de su hogar.
Con mampostería doble, pero con techos normales y ventanas de doble marco, el coeficiente sube a valores medios. Los mismos parámetros, pero un solo ladrillo y un techo simple son un signo de bajo aislamiento térmico. La falta de aislamiento térmico es típica de las casas de campo.
Vale la pena cuidar el ahorro de energía térmica ya en la etapa de construcción de una casa realizando el aislamiento de las paredes, el techo y los cimientos e instalando ventanas de múltiples cámaras.
Una vez elegido el valor del coeficiente que más se aproxime al aislamiento térmico de su casa, lo sustituimos en la fórmula para calcular la carga térmica. A continuación, usando la fórmula, calculamos consumo de gas para mantener un microclima confortable en una casa de campo.
Consumo de gas por ejemplos específicos
Para determinar cuál será el consumo de gas natural al calentar una casa de un piso de 100m2, primero debe determinar la carga de calor.
Cálculo de la carga de calor
Para obtener los datos más precisos sobre el volumen calentado de la casa, el volumen de cada habitación y habitaciones auxiliares donde es necesario mantener el calor se calcula por separado. Las medidas de largo y ancho se toman a lo largo de los rodapiés utilizando una cinta métrica estándar o láser.
Lo haremos más fácil: tomamos la altura de los techos como 2,5 metros, la multiplicamos por el área indicada y obtenemos el volumen de la casa V = 250 m3.
Si la habitación tiene una forma arquitectónica compleja, se divide en rectángulos, triángulos, círculos, el área de cada uno de ellos se calcula y se suma.
Para determinar ΔT, se utiliza la columna 6 de la tabla 3.1 de SP 131.13330.2012. Aquí se indica la temperatura del aire del período más frío, calculada en base a las temperaturas medias mensuales.
Encontramos el nombre del asentamiento donde se encuentra el objeto calentado. Digamos que esto es Bryansk, por lo tanto, el valor deseado es -12 ° C. La temperatura en las salas de estar de acuerdo con GOST R 51617-2000 debe estar entre 18-24 ° C. Tomando un valor promedio de 22 ° C, obtenemos ΔT = 34 ° C.
Determinamos el grado de aislamiento térmico de la casa y aplicamos el coeficiente apropiado. Ante el aumento de los precios de los portadores de calor, la mayoría de los propietarios buscan mejorar la eficiencia energética de calefacción mejorando aislamiento térmico de su hogar, por lo tanto, es bastante razonable aplicar el primer indicador del grado promedio de aislamiento térmico, que es igual a 1.
Resumimos todos los valores según la fórmula:
250 metros3 × 34 ° C × 1/860 = 9,88 kW / h.
Aplicamos la regla de redondeo al número entero más cercano y obtenemos Q = 10 kW / h.
No descuide el control automático: configure diferentes modos de calefacción para la noche y el día tiempo para proporcionar un microclima confortable independientemente de la temperatura fuera de la ventana y al mismo tiempo ahorrar hasta 30% gas
Recuerda que solo hemos hecho cálculo de ingeniería térmica en casa y ahora el siguiente paso es el cálculo del consumo de gas. Pero por ahora, será apropiado hacer una pequeña digresión y aclarar que la carga de calefacción se puede calcular de forma simplificada.
Darse cuenta de potencia de la caldera de gas se puede calcular para un objeto específico, teniendo en cuenta todos los matices técnicos. Según los datos promediados, hay 100 W / h de energía térmica por cada metro de espacio habitable estándar. Por lo tanto, para una casa con una superficie de 100 m2 esta cifra será 100 W / h × 100 m2 = 10,000 W / ho 10 kW / h.
En este caso, los cálculos que utilizan la fórmula y el método simplificado dieron el mismo resultado, pero no siempre es así, y la diferencia a menudo alcanza el 20% o más. Además, los ingenieros de calefacción recomiendan comprar calderas turboalimentadas y atmosféricas siempre con un margen del 20-25%, contando con la posibilidad de cubrir pérdidas de calor en días con temperaturas críticamente bajas.
Consumo de gas principal
Para el cálculo, necesita conocer la eficiencia de la caldera de gas. Puede verlo en las especificaciones indicadas en la documentación adjunta. Elegiremos el modelo que sea adecuado para la casa del área especificada.
El principal criterio de selección será la potencia calorífica de la unidad. Su valor es muy cercano al valor de la carga térmica y se puede calcular usando la misma fórmula, pero la temperatura de la temperatura misma se tiene en cuenta para el cálculo. frío cinco días, o se aplica un factor multiplicador de 1.3, porque la caldera debe tener suficiente potencia para mantener el calor en la casa incluso en los casos más severos. heladas.
Por lo tanto, para calentar 100 m2 Se requiere una caldera con una capacidad de aproximadamente 13 kW. Eficiencia (n) de muchos modelos calderas de gas de pared, por ejemplo, las unidades de la marca NEVA, es del 92,5%. Usaremos este valor en nuestros cálculos.
Debido a las características de diseño de la cámara de combustión, el aumento de la eficiencia de los intercambiadores de calor, el uso de calor latente de vapor de agua, la eficiencia de las calderas de gas modernas supera el 90%
El poder calorífico, es decir, el calor específico de combustión (q) depende del tipo de gas utilizado. Qué tipo de gas se suministra a su hogar, es mejor consultar con la compañía de suministro de gas.
Por defecto, sustituiremos en la fórmula el valor redondeado correspondiente al gas G20 por un poder calorífico neto de Hi, es decir, 9,5 kWh / m³. Preste atención a las unidades de medida: se utilizan kilovatios, no megajulios.
Se determinan todos los valores necesarios y queda reducirlos a la fórmula:
V = 10 / (92,5 / 100 x 9,5). V = 1,1 m³ / h.
Por lo tanto, el consumo de gas principal al calentar una casa con un área de 100 m2 con una altura de techo de 2,5 metros, es un poco más de 1,1 metros cúbicos por hora. Un día, respectivamente, 24,2 metros cúbicos.
Ahora es fácil averiguar cuánto gas se necesitará para toda la temporada de calefacción. De acuerdo con las regulaciones estatales, durante la temporada de calefacción, la temperatura exterior promedio diaria no supera los 8 ° C. En el carril central, este período va del 15 de octubre al 15 de abril (183 días).
Dado que hay fluctuaciones de temperatura significativas en este momento, el consumo diario de gas se divide por 2 y luego se multiplica por 183. Es decir, se necesitarán alrededor de 2214,3 metros cúbicos de gas principal para la temporada de calefacción.
¿Cuánto propano-butano se necesita para la temporada de calefacción?
Las calderas de gas modernas están diseñadas para usar no solo la red, sino también el gas licuado. Para abastecerse del volumen requerido de combustible, no usan cilindros de gas ordinarios, sino tanques más espaciosos: gasificadores.
El uso de depósitos de gas resuelve el problema de almacenar combustible de hidrocarburo licuado, suficiente para calentar una casa de 100 m2. m, durante toda la temporada de calefacción en una zona climática templada
Al calcular el consumo de gas licuado necesario para calentar una casa de 100m2, se utiliza la misma técnica, pero los valores de algunas variables en la fórmula cambian.
Se suministra una mezcla licuada de propano-butano para las necesidades del hogar.
Su poder calorífico es de 12,8 kW / kg. Sustituimos este parámetro en la fórmula y obtenemos:
V = 10 / (92,5 / 100 x 12,8). V = 0,8 kg / h.
Cuando se opera con combustible licuado, la eficiencia del equipo disminuye, por lo que el consumo de gas aumenta en aproximadamente un 10% y asciende a 0,88 kg / h por día. La corrección puede ser diferente para su modelo de caldera. El valor específico se indica en la documentación adjunta.
Ahora calculamos la cantidad necesaria de gas para la temporada de calefacción: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Este valor también debe dividirse por 2 debido a las fluctuaciones de temperatura. El resultado final: se requieren 1932,5 kg de propano-butano para la temporada de calefacción.
Será útil convertir kilogramos a litros. Según los datos de referencia, 540 gramos de mezcla licuada de propano-butano corresponden a 1 litro. Es decir, se requerirán 3578 litros de gas licuado para toda la temporada de calefacción.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
¿Eres económico con la energía térmica, pero tu vecino todavía tiene menos consumo? El autor del video decidió compartir su propia experiencia con el uso de GLP para calefacción doméstica. Quizás esta información te sea de utilidad.
¿Pueden un termostato y un sensor de temperatura ayudar a reducir significativamente los costos de gas durante la temporada de calefacción? El video demuestra cómo sucede esto en la práctica.
Para determinar el próximo consumo de gas para calefacción, no se requiere una educación superior. Sabiendo cómo se realizan las operaciones matemáticas más simples, calculará los parámetros requeridos con un error aceptable.
En el camino, podrá identificar puntos débiles en su hogar, minimizar las pérdidas de calor, excluir las fugas de calor al exterior y, como resultado, aprovechar todas las ventajas del combustible azul.
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