Keskimääräinen kaasunkulutus 150 m²: n talon lämmitykseen: kaavat ja esimerkki laskemisesta

Lämmityskauden rahoitus muodostaa merkittävän osan asunnon ylläpitoon käytettävästä budjetista. Tietäen hinnan ja keskimääräisen kaasun kulutuksen talon lämmittämiseen 150 m², voit määrittää melko tarkasti tilojen lämmityskustannukset. Nämä laskelmat on helppo tehdä itse maksamatta lämmitysinsinöörien palveluista.

Opit kaikesta kaasun kulutuksen standardeista ja menetelmistä sinisen polttoaineen kulutuksen laskemiseksi artikkelistamme. Kerromme kuinka paljon energiaa tarvitaan talon lämpöhäviöiden kompensoimiseksi lämmityskauden aikana. Näytämme, mitä kaavoja tulisi käyttää laskelmissa.

Maalaistalojen lämmitys

Kun lasketaan talon lämmitykseen tarvittavaa kaasun kulutusta, vaikein tehtävä on lämpöhäviön laskeminen, jonka on kompensoitava lämmitysjärjestelmä kokonaan käytön aikana.

Lämpöhäviöiden monimutkaisuus riippuu ilmastosta, rakennuksen rakenteellisista ominaisuuksista, käytetyistä materiaaleista ja ilmanvaihtojärjestelmän parametreista.

Kompensoitavan lämmön määrän laskeminen

Jokaisen rakennuksen lämmitysjärjestelmän on kompensoitava sen lämpöhäviö Q (W) kylmänä aikana. Ne tapahtuvat kahdesta syystä:

1. lämmönvaihto talon kehän läpi;
2. lämpöhäviöt, jotka johtuvat kylmän ilman sisäänpääsystä ilmanvaihtojärjestelmän kautta.

Muodollisesti lämpöhäviö seinän ja katon läpi Q_TP voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:

Q_TP = S * dT / R,

missä:

• S - pinta -ala (m²);
• dT - sisä- ja ulkoilman lämpötilaero (° С);
• R - indikaattori materiaalien lämmönsiirron kestävyydestä (m² * ° С / W).

Jälkimmäinen indikaattori (jota kutsutaan myös "lämmönkestävyyskerroimeksi") voidaan ottaa rakennusmateriaalien tai -tuotteiden liitteenä olevista taulukoista.

Esimerkki. Anna huoneen ulkoseinän olla 12 m², josta 2 m² vie ikkunan.

Lämmönsiirron vastusindikaattorit ovat seuraavat:

• Höyrybetonilohko D400: R = 3.5.
• Kaksinkertaiset ikkunat argonilla “4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R = 0.75.

Tässä tapauksessa huoneen lämpötilan “+ 22 ° С” ja kadun lämpötilan - “–30 ° С” huoneen ulkoseinän lämpöhäviö on:

• Q_TP (seinä) = 10 * (22 - ( - 30)) / 3,5 = 149 W:
• Q_TP (ikkuna) = 2 * (22 - ( - 30)) / 0,75 = 139 W:
• Q_TP = Q_TP (seinä) + Q_TP (ikkuna) = 288 W.

Tämä laskelma antaa oikean tuloksen, jos ei tapahdu hallitsematonta ilmanvaihtoa (tunkeutumista).

Se voi tapahtua seuraavissa tapauksissa:

• Rakenteellisia vikoja, kuten ikkunakehysten löysä kiinnitys seiniin tai eristemateriaalin delaminaatio. Ne on poistettava.
• Rakennuksen vanheneminen, joka aiheuttaa murtumia, halkeamia tai tyhjiä muurauksia. Tässä tapauksessa on tarpeen syöttää korjauskertoimia materiaalien lämmönsiirtokestävyyden indikaattoriin.

Samalla tavalla on tarpeen määrittää katon läpi menevät lämpöhäviöt, jos esine sijaitsee ylimmässä kerroksessa. Lattian kautta merkittävää energiahäviötä tapahtuu vain lämmittämättömässä, tuuletetussa kellarissa, kuten autotallissa. Maassa lämpö ei käytännössä poistu.

Harkitse toista lämpöhäviön syytä - rakennuksen ilmanvaihtoa. Tuloilman lämmityksen energiankulutus (Q_sisään) voidaan laskea kaavalla:

Q_sisään = L * q * c * dT, missä:

• L - ilman kulutus (m³ / h);
• q - ilman tiheys (kg / m³);
• c - tuloilman ominaislämpökapasiteetti (kJ / kg * ° С);
• dT - sisä- ja ulkoilman lämpötilaero (° С).

Ilman ominaislämpökapasiteetti meitä kiinnostavalla lämpötila -alueella [–50.. +30 ° С] on 1,01 kJ / kg * ° С tai tarvittavan mitan osalta: 0,28 W * h / kg * ° С. Ilman tiheys riippuu lämpötilasta ja paineesta, mutta laskelmissa voit käyttää arvoa 1,3 kg / m³.

Esimerkki. 12 m: n huoneeseen² kun lämpötilaero on sama kuin edellisessä esimerkissä, ilmanvaihdon aiheuttama lämpöhäviö on:

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

Suunnittelijat ottavat ilmavirran SNiP 41-01-2003 mukaisesti (esimerkissämme 3 m³ / h nopeudella 1 m² olohuone), mutta rakennuksen omistaja voi alentaa tätä arvoa merkittävästi.

Mallihuoneen lämmön kokonaishäviö on yhteensä:

Q = Q_TP + Q_sisään = 969 W.

Jos haluat laskea lämpöhäviön päivässä, viikossa tai kuukaudessa, sinun on tiedettävä näiden jaksojen keskilämpötila.

Edellä olevista kaavoista voidaan nähdä, että kulutetun kaasun tilavuuden laskeminen sekä lyhyen ajan että ja koko kylmän kauden ajan on tarpeen ottaa huomioon lämmitettävän alueen ilmasto esine. Siksi on mahdollista käyttää hyvin todistettuja vakioratkaisuja vain vastaaviin ympäristöolosuhteisiin.

Talon monimutkaisen geometrian ja sen rakentamisessa ja eristyksessä käytettyjen materiaalien ansiosta on mahdollista käyttää asiantuntijoiden palveluita tarvittavan lämmön määrän laskemiseen.

Tapoja minimoida lämpöhäviö

Talon lämmityskustannukset ovat merkittävä osa sen ylläpitokustannuksista. Siksi on järkevää suorittaa tietyntyyppisiä töitä, joiden tarkoituksena on vähentää lämpöhäviöitä katon eristys, talon seinät, lattian eristys ja niihin liittyvät mallit.

Sovellus ulkopuoliset eristysjärjestelmät ja talon sisältä voi vähentää tätä indikaattoria merkittävästi. Tämä pätee erityisesti vanhoihin rakennuksiin, joissa seinät ja lattiat kuluvat voimakkaasti. Samat paisutetut polystyreenilevyt mahdollistavat jäätymisen vähentämisen tai poistamisen kokonaan, mutta myös minimoivat ilman tunkeutumisen suojatun pinnoitteen läpi.

Merkittäviä säästöjä voidaan saavuttaa myös, jos talon kesäalueita, kuten verannat tai ullakkokerros, ei ole kytketty lämmitykseen. Tässä tapauksessa talon lämmitetyn osan kehä vähenee merkittävästi.

Jos noudatat tiukasti SNiP 41-01-2003 -standardissa määrättyjä ilmanvaihtostandardeja, ilmanvaihdon aiheuttama lämpöhäviö on suurempi kuin rakennuksen seinien ja katon jäätyminen. Nämä säännöt sitovat suunnittelijoita ja kaikkia oikeushenkilöitä, jos tiloja käytetään tuotantoon tai palvelujen tarjoamiseen. Talon vuokralaiset voivat kuitenkin harkintansa mukaan vähentää asiakirjassa ilmoitettuja arvoja.

Lisäksi lämmönvaihtimia voidaan käyttää kadulta tulevan kylmän ilman lämmittämiseen sähköä tai kaasua kuluttavien laitteiden sijaan. Joten tavallinen levyn talteenottolaite voi säästää yli puolet energiasta ja monimutkaisempi laite, jossa on lämmönsiirto - noin 75%.

Tarvittavan kaasutilavuuden laskeminen

Palavan kaasun on kompensoitava lämpöhäviö. Tätä varten talon lämpöhäviön lisäksi on tiedettävä palamisen aikana vapautuvan energian määrä, joka riippuu kattilan tehokkuudesta ja seoksen lämpöarvosta.

Kattilan valintasääntö

Lämmittimen valinta on suoritettava ottaen huomioon kodin lämpöhäviö. Sen pitäisi riittää ajanjaksolle, jolloin vuotuinen minimilämpötila saavutetaan. Lattian passissa tai seinälle asennettava kaasukattila tämä on vastuussa nimellislämpöteho -parametrista, joka mitataan kilowatteina kodinkoneille.

Koska millä tahansa rakenteella on lämpöhitaus, vaaditun kattilan tehon laskemiseksi vähimmäislämpötilalle käytetään yleensä kylmimmän viiden päivän jakson indikaattoria. Tietylle alueelle se löytyy säätietojen keräämiseen ja käsittelyyn osallistuvista organisaatioista tai taulukosta 1. SNiP 23-01-99 (sarake nro 4).

Jos kattilan teho ylittää huoneen lämmitykseen riittävän indikaattorin, tämä ei lisää kaasun kulutusta. Tässä tapauksessa laitteiden seisokit pitenevät.

Joskus on syytä valita kattila, jonka kapasiteetti on hieman pienempi. Tällaiset laitteet voivat olla huomattavasti halvempia sekä ostettaessa että käytettäessä. Tässä tapauksessa on kuitenkin oltava varalämmönlähde (esimerkiksi lämmitin, jossa on kaasugeneraattori), jota voidaan käyttää vaikeissa pakkasissa.

Kattilan tehokkuuden ja talouden tärkein indikaattori on hyötysuhde. Nykyaikaisten kodinkoneiden osalta se on 88-95%. Tehokkuus on rekisteröity laitteen passiin ja sitä käytetään kaasun kulutuksen laskemiseen.

Lämmön vapautuskaava

Luonnollisen tai nesteytetyn kaasun kulutuksen laskeminen oikein noin 150 m: n talon lämmittämiseen² on tarpeen selvittää vielä yksi indikaattori - toimitetun polttoaineen lämpöarvo (ominaispolttolämpö). "SI" -järjestelmän mukaan se mitataan J / kg nesteytetyn kaasun osalta tai J / m³ luonnolliselle.

Tällä indikaattorilla on kaksi arvoa - nettolämpöarvo (H_l) ja korkeampi (H_h). Se riippuu polttoaineen kosteudesta ja lämpötilasta. Kun lasket, ota indikaattori H_l - ja sinun on selvitettävä se kaasuntoimittajalta.

Jos tällaisia ​​tietoja ei ole, laskelmissa voidaan ottaa seuraavat arvot:

• maakaasua varten H_l = 33,5 mJ / m³;
• nestekaasulle H_l = 45,2 mJ / kg.

Ottaen huomioon, että 1 mJ = 278 W * h, saadaan seuraava lämpöarvo:

• maakaasua varten H_l = 9,3 kW * h / m³;
• nestekaasulle H_l = 12,6 kW * h / kg.

Tietyn ajan kulutetun kaasun määrä V (m³ tai kg) voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:

V = Q * E / (H_l * K), missä:

• Q - rakennuksen lämpöhäviö (kW);
• E - lämmitysjakson kesto (h);
• H_l - kaasun vähimmäislämpöarvo (kW * h / m³);
• K - kattilan tehokkuus.

Nestekaasun osalta mitat H_l on yhtä suuri kuin kW * h / kg.

Esimerkki kaasun kulutuksen laskemisesta

Otetaan esimerkiksi tyypillinen esivalmistettu puurunkoinen kaksikerroksinen mökki. Alue - Altai Territory, g. Barnaul.

Vaihe 1. Lasketaan talon pääparametrit lämpöhäviön laskemiseksi:

• Lattia. Ilmastoidun kellarin puuttuessa lattian ja perustuksen aiheuttamat häviöt voidaan jättää huomiotta.
• Ikkuna. Kaksinkertaiset ikkunat ”4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R_o = 0.75. Lasitusalue S_o = 40 m².
• Seinät. Pitkittäisen (sivuseinän) pinta -ala on 10 * 3,5 = 35 m². Poikittaisen (etuseinän) pinta -ala on 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Siten rakennuksen kehän kokonaispinta -ala on 150 m², ja ottaen huomioon lasitus, haluttu arvo S_s = 150-40 = 110 m².
• Seinät. Tärkeimmät eristysmateriaalit ovat liimapuuta, paksuus 200 mm (R_b = 1,27) ja basalttieriste, paksuus 150 mm (R_u = 3.95). Seinän lämmönsiirtokestävyyden kokonaisindikaattori R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Katto. Eristys toistaa täysin katon muodon. Kattoalue ilman ulokkeita S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Katto. Tärkeimmät lämmöneristysmateriaalit ovat vuori, paksuus 12,5 mm (R_v = 0,07) ja basalttieriste, 200 mm paksu (R_u = 5.27). Katon lämmönsiirtokestävyyden kokonaisindikaattori R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ilmanvaihto. Ilmavirtaa ei saa laskea talon pinta -alan mukaan, vaan ottaen huomioon vaatimukset vähintään 30 metrin arvon varmistamiseksi³ per henkilö per tunti. Koska mökissä asuu vakituisesti 4 henkilöä L = 30 * 4 = 120 metriä³ / h

Vaihe. 2. Lasketaan tarvittava kattilan teho. Jos laite on jo ostettu, tämä vaihe voidaan ohittaa.

Viiden päivän kylmimmän ajanjakson lämpötila on “–41 ° C”. Otamme mukavan lämpötilan "+24 ° С". Näin ollen keskimääräinen lämpötilaero tänä aikana on dT = 65 ° C.

Lasketaan lämpöhäviö:

• ikkunoiden kautta: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• seinien läpi: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• katon läpi: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• ilmanvaihdon vuoksi: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Koko talon lämmön kokonaishäviö kylmän viiden päivän aikana on:

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

Siten tälle mallitalolle voit valita kaasukattilan, jonka maksimiteho on 10-12 kW. Jos kaasua käytetään myös käyttöveden toimittamiseen, sinun on otettava tehokkaampi laite.

Vaihe 3. Lasketaan lämmitysjakson kesto ja keskimääräinen lämpöhäviö.

Kylmällä kaudella, kun lämmitystä tarvitaan, ymmärretään kausi, jonka keskimääräiset päivittäiset lämpötilat ovat alle 8-10 ° C. Siksi laskutoimituksiin voit ottaa joko taulukon 1 SNiP 23-01-99 sarakkeet nro 11-12 tai sarakkeet nro 13-14.

Tämä valinta jää mökin omistajille. Samalla vuotuisessa polttoaineenkulutuksessa ei ole merkittävää eroa. Meidän tapauksessamme keskitymme ajanjaksoon, jonka lämpötila on alle “+10 ° С”. Tämän ajanjakson kesto on 235 päivää tai E = 5640 tuntia.

Talon lämpöhäviö tämän ajan keskilämpötilalle lasketaan samalla tavalla kuin vaiheessa 2, vain parametri dT = 24 - ( - 6,7) = 30,7 ° C. Laskelmien suorittamisen jälkeen saamme Q = 4192 W.

Vaihe 4. Lasketaan kulutetun kaasun tilavuus.

Anna kattilan tehokkuuden K = 0.92. Tällöin kulutetun kaasun tilavuus (kaasuseoksen vähimmäislämpöarvon keskiarvon osoittimilla) kylmänä ajanjaksona on:

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

Kun tiedät kaasun hinnan, voit laskea lämmityksen taloudelliset kustannukset.

Johtopäätökset ja hyödyllinen video aiheesta

Kaasun kulutuksen vähentäminen poistamalla talon eristykseen liittyvät virheet. Todellinen esimerkki:

Kaasun kulutus tunnetulla lämpöteholla:

Kaikki lämpöhäviön laskelmat voidaan tehdä itsenäisesti vain, kun materiaalien, joista talo on rakennettu, lämmönsäästöominaisuudet ovat tiedossa. Jos rakennus on vanha, on ensin tarkistettava sen jäätyminen ja poistettava tunnistetut ongelmat.

Tämän jälkeen voit laskea kaasun kulutuksen suurella tarkkuudella käyttämällä artikkelissa esitettyjä kaavoja.

Jätä kommenttisi alla olevaan palautelaatikkoon. Lähetä valokuvia artikkelin aiheesta, kysy kysymyksiä kiinnostavista kohteista. Jaa hyödyllistä tietoa, joka voi olla hyödyllinen sivustollamme vieraileville.