Es bien sabido que los tanques de gas se utilizan cada vez más para calentar casas y casas de veraneo con residencia permanente o de larga duración. No se puede negar que una gran parte del presupuesto para calentar una casa es el costo del combustible. En nuestro caso, se trata de gas licuado.
Por lo tanto, un propietario de casa prudente debe saber cómo calcular correctamente el consumo de gas de un tanque de gas para calefacción, poder predecir los intervalos entre repostajes. Esto también es relevante porque la entrega de gas, como servicio de transporte, tiene su propio precio bastante significativo.
Le ayudaremos de forma accesible a calcular de forma independiente el consumo de gas licuado para calentar una vivienda en sistemas de suministro de gas con gas portador. Este conocimiento es relevante al diseñar la construcción de una nueva casa y planificar la reconstrucción del sistema de suministro de calor existente. Los cálculos realizados correctamente le permitirán controlar el consumo de gas y reducir los costos de gas.
El contenido del artículo:
- Factores que afectan el consumo de gas
- Cálculo de la potencia de una caldera de gas.
- Cálculo del consumo de gas del tanque de gas.
-
Selección del tanque de gas óptimo para el consumo.
- Comparación de tanques de gas de superficie y subterráneos
- Tanque de gas vertical u horizontal
- Características del remolque cisterna de gas móvil.
- Cómo elegir un tanque de gasolina por volumen.
- Consejos para ahorrar gas
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Factores que afectan el consumo de gas
El depósito de gas parece un tanque volumétrico lleno de gas licuado de petróleo (GLP). Es una mezcla de dos gases: propano y butano.
Los esquemas de calefacción autónomos con extracción de gas de un tanque de gas y una caldera de gas en el sistema se han convertido en una alternativa moderna a la calefacción de casas con calderas de combustible sólido o diesel.
El almacenamiento de gas en dichos tanques, con su uso posterior para calentar una casa, puede deberse a los siguientes factores:
- la falta de posibilidad de acceder a la tubería de gas principal o el alto costo de dicha conexión;
- Problemas de servicios de gas constantes y no resueltos con presión de gas en el gasoducto central.
Para el funcionamiento normal de la mayoría de calderas de gas. presión de gas de la tubería debe ser de al menos 35 mbar. Esta norma a menudo no se observa en los gasoductos principales y es solo de 8 a 22 mbar.
Para determinar el volumen de gas licuado en un tanque, existen medidores de nivel mecánicos o sistemas de telemetría remota más modernos. Dicho equipo puede suministrarse con el tanque o comprarse por separado. El consumo medio diario de gas se puede determinar mediante la diferencia en las lecturas. medidor de gas, si está disponible.
Pero, una respuesta más precisa a la pregunta de cuánto gas en el gasificador será suficiente para calentar la vivienda, cuál es su consumo y cómo minimizar el costo del mismo, ayudará a los cálculos matemáticos. Y esto a pesar del hecho de que, objetivamente, tal cálculo será de naturaleza promedio.
El combustible en el suministro de gas independiente del tanque de gas se consume no solo para calefacción. Aunque en volúmenes mucho más pequeños, también se gasta en calentar agua, operar una estufa de gas y otras necesidades del hogar.
Hay que tener en cuenta que los siguientes factores influyen en el consumo de gas:
- el clima de la región y la rosa de los vientos;
- la plaza de la casa, el número y grado de aislamiento térmico de ventanas y puertas;
- material de paredes, techos, cimientos y grado de aislamiento;
- el número de residentes y el modo de su estadía (permanente o periódicamente);
- características técnicas de la caldera, uso de aparatos de gas adicionales y equipos auxiliares;
- el número de radiadores de calefacción, la presencia de un piso cálido.
Estas y otras condiciones hacen que el cálculo del consumo de combustible de la gasificadora sea un valor relativo, que se basa en los valores medios tomados.
Cálculo de la potencia de una caldera de gas.
La calefacción representa la mayor parte del consumo de combustible. Un parámetro importante de cualquier casa o apartamento que afecta el volumen de gas consumido para calefacción es la tasa de pérdida de calor. La tarea de la calefacción es precisamente compensar correctamente estas pérdidas, creando las condiciones para una estancia confortable.
Para calcular la necesidad de gas licuado, es necesario determinar la cantidad de pérdida de calor en el hogar o la producción de calor requerida para un calentamiento completo. Este indicador determina la potencia nominal del sistema de calefacción: una caldera de gas
Como estándar para los cálculos, tomaremos una casa ubicada en una zona con un clima medio, en un estado satisfactorio y aislada de acuerdo con la tecnología. Vivienda 80 m2.
Puede determinar los valores medios de pérdida de calor y potencia de la caldera elevando el área al cuadrado.
La formula es:
Q = S × Pp / 10, dónde
Q - pérdidas de calor calculadas (kW);
S es el área del local que se calienta (m2);
Рр - potencia específica de una caldera de gas (kW / m2) - potencia por cada 10 m2.
Potencia específica para calentar un área de 10 m2 ya aproximadamente establecido, teniendo en cuenta enmiendas para regiones con diferentes climas. Para nuestra casa de referencia, ubicada, por ejemplo, en la región de Moscú, Pp = 1.2 - 1.5 kW.
Teniendo en cuenta el área de la casa 80 m2, la potencia óptima del sistema de calefacción tendrá el siguiente valor:
Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.
A pesar de su simplicidad, esta fórmula refleja los resultados más precisos.
A menudo, para facilitar la realización de cálculos, se toma una unidad como el valor de la potencia específica. En base a esto, la potencia del sistema de calefacción se toma a una tasa de 10 kW por 100 m2 zona de calefaccion.
Dado que no solo la calefacción está incluida en el sistema de suministro de gas de su casa, sino también el calentamiento de agua y otros equipos, la potencia de la caldera se determina agregando 20-25% del stock a las pérdidas de calor calculadas.
La segunda opción, pero aceptada con un mayor grado de error, es el cálculo de los costos de energía térmica para la pérdida de calor de un edificio por capacidad cúbica: el volumen de habitaciones con calefacción. Dependiendo de la zona climática, se asignan de 30 a 40 vatios para calentar un metro cúbico de una habitación con una altura de techo de hasta 3 m.
Cálculo del consumo de gas del tanque de gas.
El cálculo del consumo para calefacción de la mezcla utilizada en el sistema de calefacción de la casa desde el almacenamiento de gas tiene sus propias características y difiere del cálculo del consumo. gas natural principal.
El volumen previsto de consumo de gas se calcula mediante la fórmula:
V = Q / (q × η), dónde
V es el volumen calculado de GLP, medido en m³ / h;
Q - pérdidas de calor calculadas;
q es el valor específico más pequeño del calor de combustión de un gas o su poder calorífico. Para el propano-butano, este valor es de 46 MJ / kg o 12,8 kW / kg;
η es la eficiencia del sistema de suministro de gas, expresada en valor absoluto por unidad (eficiencia / 100). Dependiendo de las características de la caldera de gas, la eficiencia puede variar desde el 86% para las más simples, hasta el 96% para las unidades condensadoras de alta tecnología. En consecuencia, el valor de η puede estar entre 0,86 y 0,96.
Supongamos que se planea que el sistema de calefacción esté equipado con una caldera de condensación moderna con una eficiencia del 96%.
Sustituyendo los valores que hemos adoptado para el cálculo en la fórmula original, obtenemos el siguiente volumen promedio de gas consumido para calefacción:
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 / 12,288 = 0,78 kg / h.
Dado que el litro se considera una unidad de repostaje de GLP, es necesario expresar el volumen de propano-butano en esta unidad de medida. Para calcular el número de litros en la masa de la mezcla de hidrocarburos licuados, es necesario dividir los kilogramos por la densidad.
La tabla muestra los valores de la densidad de prueba del gas licuado (en t / m3), a varias temperaturas medias diarias del aire y de acuerdo con la relación porcentual de propano a butano.
La física de la transición del GLP del estado líquido al vapor (de trabajo) es la siguiente: el propano hierve a menos 40 ° C y más, el butano, a partir de 3 ° C con un signo menos. En consecuencia, la mezcla 50/50 comenzará a pasar a la fase gaseosa a una temperatura de menos 20ºC. °CON.
Para latitudes medias y un tanque de gasolina enterrado en el suelo, tales proporciones son suficientes. Pero, para protegerse de problemas innecesarios, es óptimo en condiciones invernales usar una mezcla con al menos un 70% de contenido de propano: "gas de invierno".
Tomando como densidad calculada de GLP igual a 0,572 t / m3 - una mezcla de propano / butano 70/30 a una temperatura de - 20 ° C), es fácil calcular el consumo de gas en litros: 0,78 / 0,572 = 1,36 l / h.
El consumo diario con tal ingesta de gas en la casa será: 1.36 × 24 ≈ 32.6 litros, dentro de un mes - 32.6 × 30 = 978 litros. Dado que el valor obtenido se calcula para el período más frío, entonces, ajustado a las condiciones climáticas, se puede dividir por la mitad: 978/2 = 489 litros, en promedio por mes.
La duración de la temporada de calefacción se calcula a partir del momento en que la temperatura exterior media durante el día no supera los +8 grados centígrados durante 5 días. Este período termina en primavera, con un calentamiento estable.
En el área que tomamos como ejemplo (región de Moscú), este período promedia 214 días.
El consumo de gas para calefacción durante el año, cuando se calcule, será: 32,6 / 2 × 214 ≈ 3488 litros.
Selección del tanque de gas óptimo para el consumo.
Un depósito de gas es un equipo costoso que se compra e instala durante más de un año. No solo la eficiencia del sistema de calefacción del hogar depende en gran medida de su elección correcta. El tipo y el tipo de almacenamiento de gas licuado pueden afectar indirectamente los costos de calefacción.
Comparación de tanques de gas de superficie y subterráneos
Un tanque de gas en tierra es una opción más barata para la gasificación autónoma. Estos tanques suelen ser de menor volumen y no requieren la instalación de excavaciones costosas.
Pero, al usar tanques de gas de tierra para necesidades de calefacción en invierno, es necesario tener en cuenta que que la evaporación de la mezcla de propano-butano durante este período se reducirá y es posible que surjan problemas con la presión gas.
Para un funcionamiento más eficiente y eficiente de un tanque de gas de tierra, al menos, será necesario equiparlo con una unidad de evaporación y aislar las paredes del tanque.
Por supuesto, es posible reducir el umbral de temperatura para la transición del GLP a la fase gaseosa del combustible debido al mayor contenido de propano en la mezcla. Pero esto conllevará costes adicionales, ya que este gas es más caro que el butano.
Los tanques de gas subterráneos son las instalaciones de almacenamiento más populares para GLP.
Un tanque enterrado de este tipo en un clima promedio no necesita equipos adicionales para su calefacción y aislamiento térmico.
La profundidad de inmersión del tanque debe ser tal que la capa de suelo sobre él sea de al menos 0,6 m, lo que protegerá el almacenamiento de la congelación y los daños mecánicos.
Tanque de gas vertical u horizontal
Los sujetadores de gasa empotrados son de dos tipos en forma:
- Vertical.
- Horizontal.
Estos contenedores se diferencian entre sí no solo en el diseño, sino también en la funcionalidad: el área de la superficie de la mezcla licuada, llamada "espejo de evaporación".
Los tanques de gas horizontales tienen un "espejo" más grande. Debido a esto, la vaporización se produce de forma más intensa, con una presión suficiente para el correcto funcionamiento del sistema de calefacción.
Los almacenamientos verticales se utilizan con mayor frecuencia en sistemas de gas autónomos de casas pequeñas o cabañas de verano, si no requieren calefacción completa en invierno.
Para un funcionamiento eficiente y estable de los tanques de gas verticales en invierno, se requiere aislamiento tanque o el uso de calentadores especiales, lo que aumenta el costo total del suministro de gas en casa
Características del remolque cisterna de gas móvil.
Resuelva el problema de la calefacción y cree condiciones de vida cómodas en invierno en las casas de campo con residencia temporal, instalaciones en construcción, donde el equipo de almacenamiento de gas no es práctico o técnicamente imposible, permite tanque de gas móvil.
Este es un tanque equipado en un remolque con una capacidad de 500-600 litros. Se puede predecir cuánto durará un tanque de gas de este tipo con una capacidad de 600 litros tomando el estándar usado promedio: 30-40 litros de gas licuado por 1 metro cuadrado de la habitación.
Un cálculo aproximado muestra que una casa aislada de 100 m2 se puede calentar de forma independiente mediante un depósito de gas móvil durante un mes, mientras se mantiene una temperatura agradable para vivir.
Debe entenderse que el funcionamiento de un tanque de gas móvil como tanque de tipo suelo en invierno o en las regiones del norte requerirá aislamiento y calentamiento forzado del tanque. Por esta razón, un tanque de gasolina arrastrado no es una opción de calefacción completamente aceptable.
Cómo elegir un tanque de gasolina por volumen.
De los tanques de gas subterráneos típicos, los tanques con volúmenes de 2700 litros y 4850 litros son ideales para casas de campo y casas de campo.
Al elegir un tamaño estándar para una instalación de almacenamiento de gas, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Si vives de forma permanente en una casa con calefacción autónoma, es recomendable llenar el depósito dos veces al año. Esto se debe a las diferentes concentraciones de butano y propano en mezclas destinadas a ser utilizadas en verano e invierno.
- El depósito debe estar lleno al 85% con la fase licuada. El espacio vacío restante en el almacenamiento es un colchón de vapor para el hidrocarburo en la fase de vaporización.
Por lo tanto, calcular cuánto gas puede ser suficiente en un tanque de gas con una capacidad de 2700 litros o en un almacenamiento de gas de otro tamaños, debe tenerse en cuenta que el volumen total del pasaporte del tanque de gas y su volumen de llenado no son los mismos lo mismo.
La tabla muestra las capacidades de llenado de los tanques de gas típicos Eurostandard-2, en relación con el área óptima de las áreas calentadas y la potencia de las calderas.
Nuestro cálculo de los valores promedio de la selección de gas licuado de la gasificadora y las normas generalmente aceptadas nos permiten determinar la frecuencia de reabastecimiento de gasolina. Con un consumo medio anual de 30 litros de gas por 1 m32 área calentada, reabastecimiento de gas licuado con un volumen de 2295 litros en un tanque para 2700 litros para una casa de 100 m2 será suficiente por 9 meses.
Utilizando la misma técnica, pero para una casa de 150 m2, consideramos cuánto GLP será suficiente en el sistema de calefacción de un recipiente de gas para 4850 litros. Durante el año se consumen 4500 litros, por lo que un volumen de llenado de 4122 litros es suficiente para calentar una casa durante 10 meses.
Los cálculos muestran que el repostaje deberá realizarse dos veces al año. Y esto se justifica económicamente por el uso GLP de "verano" e "invierno".
Consejos para ahorrar gas
Es posible reducir el consumo de gas de la gasificadora realizando las siguientes medidas de ahorro de energía:
- aislamiento de paredes, techos, áticos, superposición de sótanos;
- reemplazo de bloques de ventanas viejos con ventanas modernas de doble acristalamiento con perfil anticongelante;
- ajuste óptimo de los parámetros de la caldera;
- instalación para calentar una caldera de condensación de gas energéticamente eficiente;
- uso sistema de calentamiento del colectortener una mayor eficiencia y la capacidad de regular el suministro de refrigerante a cada dispositivo de calentamiento;
- equipar baterías de calefacción con termostatos.
Se logra un buen efecto de ahorro de gas mediante la instalación de controladores que automatizan el proceso de control del suministro de calor.
El controlador, dependiendo de los ajustes preestablecidos en modo automático, controla la calefacción autónoma, lo que le permite minimizar significativamente el consumo de GLP del tanque de gas y reducir el costo de calefacción
Además, los controladores modernos son, por regla general, dispositivos inteligentes con los que puede controlar de forma remota la caldera desde un teléfono móvil.
Una alternativa económica a estos dispositivos controlados a distancia son los termostatos programables o diarios, que también ahorran energía.
Una solución moderna para ahorrar gas de un almacenamiento autónomo es sistema de casa inteligente.
Junto con una amplia gama de funciones útiles que hacen la vida más fácil, el uso de la tecnología del hogar inteligente permite el control automático del clima.
La función de control de clima doméstico puede instalarse por separado o integrarse en un conjunto común de "utilidades".
Dichas tecnologías permiten utilizar gas de manera económica para calentar durante el día en habitaciones separadas. Puede configurar el sistema para que funcione en modo calefacción en ausencia de inquilinos y de forma remota, antes de llegar a casa, encender la calefacción al máximo.
El principal problema de introducir un sistema de control de clima para una "casa inteligente" es el costo relativamente alto del problema y la necesidad de un diseño antes de realizar la instalación del sistema de calefacción.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Una técnica interesante para calcular el consumo de gas para calefacción y consejos para reducir los costos:
Asesoramiento de expertos sobre la elección económicamente viable del volumen del tanque de gas:
9 consejos para reducir el consumo de gas de calefacción de su hogar:
Es necesario comprender que todos los cálculos que proponemos aplicar cuando se usa gas de un gasificador son bastante arbitrarios. Incluso un especialista no podrá determinar y predecir exactamente cuánto gas licuado se consumirá en un período específico.
Pero la técnica anterior, basada en la práctica de operar sistemas de gas autónomos, muestra valores de consumo de gas promediados confiables.
Estos cálculos y los consejos útiles dados permitirán elegir correctamente el tanque de gasolina óptimo y planificar la frecuencia de su repostaje.
Si tiene experiencia en el uso de tanques de gas para calefacción, compártala con nuestros lectores. Cuéntenos sobre las complejidades del uso de dicho equipo. Escriba sus comentarios, haga preguntas: el bloque de contactos se encuentra a continuación.
