Al elegir el equipo de caldera para un sistema de calefacción, un pensamiento muy inquieto perfora persistentemente la cabeza, ¿y qué tan glotona será la unidad? Seguramente la respuesta aparecerá cuando se encienda la calefacción, y el medidor comience a contar el consumo de gas de la caldera de piso, enrollando regularmente las revoluciones. Sin embargo, será demasiado tarde para lamentarse si las cantidades a pagar por el gas no agradan ...
Los consultores de ventas competentes, por supuesto, responden a la mayoría de las preguntas que surgen, siempre puede acudir a un ingeniero competente en busca de ayuda, pero es bueno tener al menos conocimientos básicos usted mismo.
Aprenda de este artículo tanto como sea posible sobre los métodos para calcular el consumo de energía y los factores que deben tenerse en cuenta en los cálculos. A continuación, encontrará no solo fórmulas aburridas, sino también ejemplos. Al final, ¿qué se puede hacer para reducir el consumo de gas?
El contenido del artículo:
- ¿Qué afecta el consumo de gas?
- Cálculo preliminar rápido
-
La caldera está conectada al gasoducto principal.
- Cálculo del consumo de gas en fórmulas.
- Usando fórmulas por ejemplo
- La caldera está alimentada por un tanque o cilindro de gas.
- Cómo minimizar el consumo de gas
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
¿Qué afecta el consumo de gas?
El consumo de combustible se determina, en primer lugar, por la potencia: cuanto más potente es la caldera, más intensamente se consume el gas. Al mismo tiempo, es difícil influir en esta dependencia desde el exterior.
Incluso si reduce la unidad de 20 kW al mínimo, seguirá consumiendo más combustible que su hermano menos potente de 10 kW encendido al máximo.
Esta tabla muestra cuál es la relación entre el área calentada y la potencia de la caldera de gas. Cuanto más potente es la caldera, más cara es. Pero cuanto mayor es el área de las instalaciones con calefacción, más rápido se amortiza la caldera.
En segundo lugar, tenemos en cuenta el tipo de caldera y el principio de su funcionamiento:
- cámara de combustión abierta o cerrada;
- convección o condensación;
- chimenea regular o coaxial;
- un circuito o dos circuitos;
- la presencia de sensores automáticos.
En una cámara cerrada, el combustible se quema de forma más económica que en una cámara abierta. Eficiencia de la unidad de condensación gracias al intercambiador de calor adicional integrado para condensar los vapores, presente en el producto de combustión, aumenta a 98-100% en comparación con 90-92%, la eficiencia de convección unidad.
CON chimenea coaxial el valor de la eficiencia también aumenta: el aire frío de la calle se calienta mediante un tubo de escape calentado. Debido al segundo circuito, por supuesto, hay un aumento en el consumo de gas, pero en este caso la caldera de gas también sirve no a uno, sino a dos sistemas: calefacción y suministro de agua caliente.
Los sensores automáticos son una cosa útil, capturan la temperatura externa y ajustan el funcionamiento de la caldera al modo óptimo.
En tercer lugar, analizamos el estado técnico del equipo y la calidad del gas en sí. Las incrustaciones y las incrustaciones en las paredes del intercambiador de calor reducen significativamente la transferencia de calor; su falta debe compensarse aumentando la potencia.
Por desgracia, el gas también puede estar con agua y otras impurezas, pero en lugar de hacer reclamos a los proveedores, cambiamos el regulador de potencia en varias divisiones hacia la marca máxima.
Uno de los modelos modernos altamente económicos es la caldera de condensación de gas de suelo de 160 kW de la marca Baxi Power. Tal caldera calienta 1600 metros cuadrados. m de área, es decir una casa grande de varios pisos. Al mismo tiempo, según los datos del pasaporte, consume 16,35 metros cúbicos de gas natural. m por hora y tiene una eficiencia del 108%
Y, en cuarto lugar, el área de las instalaciones con calefacción, la pérdida natural de calor, la duración de la temporada de calefacción y las características climáticas. Cuanto más espaciosa sea el área, cuanto más altos sean los techos, más pisos, más combustible se necesitará para calentar dicha habitación.
Tenemos en cuenta algunas fugas de calor a través de ventanas, puertas, paredes, techo. Año tras año no sucede, hay inviernos cálidos y heladas amargas; no se puede predecir el clima, pero los metros cúbicos de gas consumidos para calefacción dependen directamente de ello.
Cálculo preliminar rápido
Es bastante sencillo estimar visualmente la cantidad de gas que consumirá su caldera de gas.
Comenzaremos desde el volumen de la habitación climatizada o desde su área:
- en el primer caso, usamos el estándar de 30-40 W / cu. metro;
- en el segundo caso - 100 W / sq. metro.
Los estándares se tienen en cuenta teniendo en cuenta la altura del techo en la habitación hasta 3 metros. Si vive en las regiones del sur, los números se pueden reducir en un 20-25%, y para el norte, por el contrario, se pueden aumentar una vez y media o dos veces. Esos. tome en el segundo caso, por ejemplo, 75-80 W / m2 o 200 W / m2.
Multiplicando el estándar correspondiente por volumen o área, obtenemos cuántos vatios potencia de la caldera necesario para calentar la habitación. Además, partimos de la afirmación estándar de que los equipos de gas modernos consumen 0,112 metros cúbicos de gas para generar 1 kW de energía térmica.
Multiplicamos nuevamente, esta vez el estándar de consumo de gas (número 0.112) por la potencia de la caldera obtenida en la multiplicación anterior (no olvide convertir los vatios en kW). Obtenemos el consumo aproximado de gas por hora.
La caldera suele funcionar de 15 a 16 horas al día. Calculamos el consumo diario de gas. Pues bien, cuando ya se conoce el consumo diario, podemos determinar fácilmente el consumo de gas durante un mes y para toda la temporada de calefacción. Los cálculos son aproximados, pero suficientes para comprender el principio mismo de cálculo y el consumo de gas esperado.
Una máquina calculadora ordinaria es suficiente para calcular el consumo de gas. Si no desea profundizar en las fórmulas de cálculo, utilice programas de calculadora en línea en la red. Ingrese los datos iniciales y obtenga el resultado de inmediato
Ejemplo.
Digamos que el área de la habitación es de 100 m².
Calculemos la potencia de la caldera: 100 W / m2. m * 100 m² = 10000 W (o 10 kW).
Calculemos el consumo de gas por hora: 0,112 metros cúbicos. m * 10 kW = 1,12 metros cúbicos. m / hora.
Calculemos el consumo de gas por día (16 horas de funcionamiento), durante un mes (30 días), para toda la temporada de calefacción (7 meses):
1,12 cc m * 16 = 17,92 metros cúbicos. metro
17,92 cc m * 30 = 537,6 metros cúbicos. metro
537,6 cc m * 7 = 3763,2 metros cúbicos. metro
Nota: puede determinar inmediatamente el consumo de energía mensual y estacional de la caldera en kW / h, y luego volver a calcularlo en el consumo de gas.
10 kW * 24/3 * 2 * 30 = 4800 kW / hora - por mes
0,112 metros cúbicos * 4800 kW / h = 537,6 metros cúbicos metro
4800 kWh * 7 = 33600 kWh - por temporada
0,112 metros cúbicos * 33600 kW / h = 3763,2 metros cúbicos metro
Queda por tomar la tarifa actual del gas y convertir el total en dinero. Y si el proyecto incluye la instalación de un sistema de doble circuito, que no solo calentará la casa, sino que también calentará el agua para las necesidades domésticas, se sumará a la potencia del equipo y, en consecuencia, al consumo de gas. calderas de gas de suelo calentando otro 25%.
Las cámaras termográficas más simples cuestan al menos $ 300, y el precio para las profesionales comienza en varios miles, pero estos dispositivos muestran todos los lugares por los que el aire frío entra y sale de la casa calurosamente
La caldera está conectada al gasoducto principal.
Analicemos el algoritmo de cálculos que nos permite determinar con precisión el consumo de combustible azul para una unidad instalada en una casa o apartamento conectado a redes centralizadas de suministro de gas.
Cálculo del consumo de gas en fórmulas.
Para un cálculo más preciso, la potencia de las unidades de calentamiento de gas se calcula mediante la fórmula:
Potencia de la caldera = QT * PARA,
dónde
QT - pérdida de calor planificada, kW;
K - factor de corrección (de 1,15 a 1,2).
La pérdida de calor planificada (en W), a su vez, se considera de la siguiente manera:
QT = S * ∆t * k / R,
dónde
S - área total de superficies de cerramiento, sq. metro;
∆t - diferencia de temperatura interna / externa, ° C;
k es el factor de disipación;
R es el valor de la resistencia térmica del material, m2• ° C / W.
Valor del factor de disipación:
- estructura de madera, estructura de metal (3.0 - 4.0);
- una colocación de ladrillos, ventanas y techos viejos (2.0 - 2.9);
- ladrillo doble, techo estándar, puertas, ventanas (1.1 - 1.9);
- paredes, techo, suelo con aislamiento, doble acristalamiento (0,6 - 1,0).
Fórmula para calcular el consumo máximo de gas por hora en función de la potencia recibida:
Volumen de gas = Qmax / (Qр * ŋ),
dónde
Qmax - potencia del equipo, kcal / hora;
QR - poder calorífico del gas natural (8000 kcal / m3);
ŋ - eficiencia de la caldera.
Para determinar el consumo de combustible gaseoso, solo necesita multiplicar los datos, algunos de los cuales debe tomar de la ficha técnica de su caldera, parte de los manuales de construcción publicados en La Internet.
Usando fórmulas por ejemplo
Supongamos que tenemos un edificio con un área total de 100 metros cuadrados M. La altura del edificio es de 5 m, el ancho es de 10 m, la longitud es de 10 m, doce ventanas que miden 1.5 x 1.4 m. Temperatura interna / externa: 20 ° C / - 15 ° C.
Consideramos el área de las superficies circundantes:
- Piso 10 * 10 = 100 pies cuadrados metro
- Techo: 10 * 10 = 100 m2 metro
- Windows: 1,5 * 1,4 * 12 piezas = 25,2 metros cuadrados metro
- Paredes: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 pies cuadrados metro
Ventanas menos: 200 - 25.2 = 174.8 sq. metro
El valor de la resistencia térmica de los materiales (fórmula):
R = d / λ, donde
d - espesor del material, m
λ - coeficiente de conductividad térmica del material, W / [m • ° C].
Calculamos R:
- Para el suelo (solera de hormigón 8 cm + lana mineral 150 kg / m3 x 10 cm) R (suelo) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m2• ° C / W)
- Para el techo (paneles sándwich de lana mineral 12 cm) R (techo) = 0.12 / 0.037 = 3.24 (m2• ° C / W)
- Para ventanas (ventana de doble acristalamiento) R (ventanas) = 0,49 (m2• ° C / W)
- Para paredes (paneles sándwich de lana mineral 12 cm) R (paredes) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m2• ° C / W)
Los valores de los coeficientes de conductividad térmica para diferentes materiales se tomaron del libro de referencia.
Adquiera el hábito de tomar regularmente las lecturas de los contadores, registrarlas y hacer un análisis comparativo, teniendo en cuenta la intensidad de la caldera, las condiciones meteorológicas, etc. Opere la caldera en diferentes modos, busque la opción de carga óptima
Ahora calculemos las pérdidas de calor.
Q (suelo) = 100 m2 * 20 ° C * 1 / 2,84 (m2* K) / W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (techo) = 100 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1080.25 W = 8.0 kW
Q (ventanas) = 25,2 m2 * 35 ° C * 1 / 0,49 (m2* K) / W = 1800 W = 6,3 kW
Q (paredes) = 174,8 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1888,3 W = 5,5 kW
Pérdida de calor de estructuras de cerramiento:
Q (total) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W / h
También puede agregar pérdida de calor a la ventilación. Calentar 1 m3 el aire de –15 ° С a + 20 ° С requiere 15,5 W de energía térmica. Una persona consume alrededor de 9 litros de aire por minuto (0.54 cu. metros por hora).
Supongamos que hay 6 personas en nuestra casa. Necesitan 0,54 * 6 = 3,24 metros cúbicos. m de aire por hora. Calculamos la pérdida de calor por ventilación: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.
Y la pérdida total de calor: 5472,75 W / h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.
Después de gastar cálculo de ingeniería térmica, primero calculamos la potencia de la caldera y luego el consumo de gas por hora en la caldera de gas en metros cúbicos:
Potencia de la caldera = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (redondeado a 7 kW).
Para usar la fórmula para calcular el consumo de gas, traducimos el indicador de potencia resultante de kilovatios a kilocalorías: 7 kW = 6018,9 kcal. Y tomaremos la eficiencia de la caldera = 92% (los fabricantes de calderas de piso de gas modernas declaran esta cifra dentro del 92 - 98%).
Consumo máximo de gas por hora = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m3/ч.
La caldera está alimentada por un tanque o cilindro de gas.
La fórmula Volumen de gas = Qmax / (Qр * ŋ) es adecuada para determinar la necesidad de varios combustibles, incl. y gas licuado. Tomemos del ejemplo anterior el indicador obtenido de la potencia de la caldera: 7 kW. Si una caldera de este tipo requiere 0,82 m3/ h de gas natural, ¿cuánto propano-butano se requerirá entonces?
Aproximadamente una vez a la semana con bombonas de gas tendrás que ir a una gasolinera, lo que supone costes de transporte y pérdida de tiempo personal. Una sorpresa desagradable también puede traer una caída de temperatura por debajo de cero, si los cilindros de gas están en la calle. En un cilindro congelado, el gas no se congela, pero tampoco se evapora, convirtiéndose en líquido. Y la caldera deja de funcionar
Para calcularlo, necesita saber cuál es su poder calorífico. Ud. el calor de combustión (este es el valor calorífico) de los hidrocarburos licuados en megajulios - 46,8 MJ / kg o 25,3 MJ / l. En kilovatios-hora: 13,0 kW * h / kg y 7,0 kW * h / l, respectivamente.
Dejemos la eficiencia de una caldera de calefacción de gas igual al 92% y calculemos la demanda de gas por hora:
Volumen de gas = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg / h
Un litro de gas licuado pesa 0,54 kg, por hora la caldera quemará 0,59 / 0,54 = 1,1 litros de propano-butano. Ahora consideramos cuánto gas licuado consume una caldera de gas por día y por mes.
Si la caldera funciona durante 16 horas, entonces 17,6 litros por día, 528 litros por mes (30 días). Una botella típica de 50 litros contiene aproximadamente 42 litros de gas. Resulta que nuestra casa con una superficie de 100 m2 necesitará 528/42 = 13 cilindros por mes.
Un tanque de gasolina con reserva de volumen le permite ahorrar gasolina. El costo del reabastecimiento de combustible aumenta en el otoño, mientras que la primavera es un período de reducciones de precios. Trate de llenar el tanque tanto como sea posible en la primavera.
Instalar un tanque de gasolina es mucho más conveniente que reemplazar cilindros vacíos por cilindros llenos. Es suficiente repostar el tanque de gasolina 2-3 veces durante toda la temporada de calefacción.
Cómo minimizar el consumo de gas
Para dar menos dinero por el gas consumido por la caldera de piso y no poner los ojos en blanco de asombro al ver el próximo pago, siga estas recomendaciones.
Primero, preste atención a caldera de condensación - el más económico para hoy. Su eficiencia alcanza el 98-100% y más. El precio es alto, pero dará sus frutos y pronto dará sus frutos. Para cada modelo, lea las reseñas de los clientes.
Si no necesita calentar agua, lleve una caldera de circuito único. En un sistema de dos circuitos, la demanda de gas incluye un 20-25% adicional que no necesita.
En segundo lugar, aísle concienzudamente no solo las paredes, sino también el techo, el piso con los cimientos y el sótano. Instale ventanas de doble acristalamiento energéticamente eficientes en las ventanas. Utilice una cámara termográfica. Se deben encontrar y eliminar todos los puntos fríos. En la entrada de la casa (pasillo, pasillo, pasillo), construya un piso cálido.
En tercer lugar, use temporizadores y sensores. La temperatura que establezca para calentar el aire en la habitación se regulará automáticamente; por ejemplo, las baterías se calentarán por la noche y se enfriarán ligeramente durante el día.
Si decide salir de casa durante una semana, puede configurar el sistema de calefacción durante su ausencia al mínimo, con el regreso del funcionamiento normal a la hora de llegada. Una vez al año, se necesita una inspección para limpiar obstrucciones y escamas del intercambiador de calor, rastros de hollín del quemador, hollín de la chimenea.
No utilice la caldera al máximo. Los datos de su pasaporte contienen del 10 al 20% de la reserva de marcha para emergencias, récord de inviernos fríos. No se apresure a cambiar el controlador de temperatura una división más. Un poco, pero se reflejará el consumo medio mensual de gas.
En cuarto lugar, instale un cilindro amortiguador en el sistema de calefacción, que contendrá un cierto suministro de portador de calor (agua caliente). Gracias a este "termo", alimentando las baterías durante algún tiempo con la caldera apagada, es posible ahorrar hasta un 20% de combustible.
En quinto lugar, no ignore la ventilación adecuada. Una hoja de ventana que está constantemente entreabierta sacará más calor a la calle que una ventana que esté abierta de par en par durante cinco minutos.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Los videos a continuación son sobre el consumo de gas para calderas de piso.
Calefacción con gas licuado (propano). Consumo de combustible, experiencia personal:
Consumo de gas de una caldera de gas de suelo HOT SPOT 12 kW (revisión del usuario):
El gas es un recurso energético demandado, el problema de ahorrar tanto el recurso en sí como los fondos para pagarlo no pierde su relevancia.
El consumo de gas razonable significa una buena caldera económica, una instalación profesional del sistema de calefacción y la lucha contra la pérdida de calor. La alta eficiencia de la unidad es una garantía de ahorro a largo plazo en los costos de gas.
Si duda de la precisión de los cálculos independientes, solicite la ayuda de un especialista calificado que conozca los matices más pequeños de las fórmulas. Su opinión autorizada lo salvará de errores tanto en la etapa de diseño del sistema de calefacción como durante su funcionamiento.
