Vous avez sûrement déjà entendu à plusieurs reprises que les chaudières à gaz n'ont pas de concurrents en termes d'efficacité. Mais, voyez-vous, un scepticisme sain ne fait jamais de mal - comme on dit, faites confiance, mais vérifiez. Par conséquent, avant de décider de l'installation et du fonctionnement d'un équipement à gaz, vous devez bien calculer et réfléchir à tout.
Nous vous suggérons de vous familiariser avec les étapes de calcul et les formules par lesquelles la consommation de gaz pour chauffer une maison est déterminée 100 m2 en tenant compte de tous les facteurs importants. Après avoir examiné les calculs, vous pouvez tirer votre propre conclusion sur la rentabilité d'utiliser le carburant bleu comme source d'énergie thermique.
Le contenu de l'article :
- Formules de charge thermique et de débit de gaz
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Consommation de gaz par des exemples spécifiques
- Calcul de la charge thermique
- Consommation de gaz principale
- Combien de propane-butane est nécessaire pour la saison de chauffage
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Formules de charge thermique et de débit de gaz
La consommation de gaz est classiquement désignée par la lettre latine V et est déterminée par la formule :
V = Q / (n / 100 x q), où
Q est la charge calorifique pour le chauffage (kW / h), q est le pouvoir calorifique du gaz (kW / m³), n est le rendement de la chaudière à gaz, exprimé en pourcentage.
La consommation principale de gaz est mesurée en mètres cubes par heure (m³ / h), gaz liquéfié - en litres ou kilogrammes par heure (l / h, kg / h).
La consommation de gaz est calculée avant de concevoir un système de chauffage, de choisir une chaudière, un vecteur énergétique, puis facilement contrôlée à l'aide de compteurs
Examinons en détail ce que signifient les variables de cette formule et comment les définir.
La notion de "charge calorifique" est donnée dans la loi fédérale "Sur la fourniture de chaleur". En changeant un peu le libellé officiel, disons simplement qu'il s'agit de la quantité d'énergie thermique transférée par unité de temps pour maintenir une température ambiante confortable.
A l'avenir, nous utiliserons également le concept de "puissance thermique", donc, en même temps, nous donnerons sa définition par rapport à nos calculs. La puissance thermique est la quantité d'énergie thermique qu'une chaudière à gaz peut produire par unité de temps.
La charge thermique est déterminée conformément à MDK 4-05.2004 au moyen de calculs d'ingénierie thermique.
Formule simplifiée :
Q = V x ΔT x K / 860.
Ici V est le volume de la pièce, qui s'obtient en multipliant la hauteur du plafond, la largeur et la longueur du sol.
ΔT est la différence entre la température de l'air à l'extérieur du bâtiment et la température de l'air requise dans la pièce chauffée. Les paramètres climatiques donnés dans SP 131.13330.2012 sont utilisés pour les calculs.
Pour obtenir les indicateurs de consommation de gaz les plus précis, des formules sont utilisées qui prennent même en compte l'emplacement des fenêtres - les rayons du soleil réchauffent la pièce, réduisant ainsi les pertes de chaleur
K est le coefficient de déperdition de chaleur, qui est le plus difficile à déterminer précisément en raison de l'influence de nombreux facteurs, y compris le nombre et la position des murs extérieurs par rapport aux points cardinaux et le régime des vents dans période hivernale; le nombre, le type et la taille des fenêtres, des portes d'entrée et des balcons; le type de bâtiment et les matériaux d'isolation thermique utilisés, etc.
Sur les structures enveloppantes de la maison, il y a des zones avec un transfert de chaleur accru - des ponts thermiques, en raison desquels la consommation de carburant peut augmenter considérablement
S'il est nécessaire d'effectuer un calcul avec une erreur à moins de 5%, il est préférable de procéder à un audit thermique de la maison.
Si les exigences pour les calculs ne sont pas si strictes, vous pouvez utiliser les valeurs moyennes du coefficient de perte de chaleur :
- degré accru d'isolation thermique - 0,6-0,9;
- isolation thermique moyenne - 1-1,9;
- faible isolation thermique - 2-2.9;
- manque d'isolation thermique - 3-4.
Maçonnerie double, petites fenêtres avec fenêtres à double vitrage à trois chambres, système de toiture isolé, fondation solide, isolation thermique utilisant des matériaux à faible conductivité thermique - tout cela indique le coefficient de perte de chaleur minimum de votre domicile.
Avec une double maçonnerie, mais avec une toiture normale et des fenêtres à double vitrage, le coefficient s'élève à des valeurs moyennes. Les mêmes paramètres, mais une maçonnerie simple et un toit simple sont le signe d'une faible isolation thermique. Le manque d'isolation thermique est typique des maisons de campagne.
Il vaut la peine de prendre soin d'économiser l'énergie thermique dès le stade de la construction d'une maison en isolant les murs, le toit et les fondations et en installant des fenêtres à plusieurs chambres
Après avoir choisi la valeur du coefficient qui se rapproche le plus de l'isolation thermique de votre maison, nous la substituons dans la formule de calcul de la charge thermique. Ensuite, en utilisant la formule, nous calculons consommation de gaz pour maintenir un microclimat confortable dans une maison de campagne.
Consommation de gaz par des exemples spécifiques
Pour déterminer quelle sera la consommation de gaz naturel lors du chauffage d'une maison à un étage de 100 m2, vous devez d'abord déterminer la charge thermique.
Calcul de la charge thermique
Pour obtenir les données les plus précises sur le volume chauffé de la maison, le volume de chaque pièce et des pièces auxiliaires où il est nécessaire de maintenir la chaleur est calculé séparément. Les mesures de longueur et de largeur sont prises le long des plinthes à l'aide d'un ruban à mesurer standard ou laser.
On va faire plus simple: on prend la hauteur des plafonds à 2,5 mètres, on la multiplie par la surface indiquée et on obtient le volume de la maison V = 250 m3.
Si la pièce a une forme architecturale complexe, elle est divisée en rectangles, triangles, cercles, l'aire de chacun d'eux est calculée et résumée
Pour déterminer ΔT, la colonne 6 du tableau 3.1 du SP 131.13330.2012 est utilisée. La température de l'air de la période la plus froide est indiquée ici, calculée sur la base des températures moyennes mensuelles.
On retrouve le nom de l'agglomération où se trouve l'objet chauffé. Disons que c'est Briansk, donc la valeur souhaitée est de -12°C. La température dans les pièces à vivre selon GOST R 51617-2000 doit être comprise entre 18 et 24 ° C. En prenant une valeur moyenne de 22°C, on obtient ΔT = 34°C.
Nous déterminons le degré d'isolation thermique de la maison et appliquons le coefficient approprié. Face à la hausse des prix des caloporteurs, la plupart des propriétaires cherchent à améliorer l'efficacité énergétique du chauffage en améliorant isolation thermique de votre maison, il est donc tout à fait raisonnable d'appliquer le premier indicateur du degré moyen d'isolation thermique, qui est égal à 1.
Nous résumons toutes les valeurs selon la formule :
250 mètres3 × 34°C × 1/860 = 9,88 kW/h.
On applique la règle de l'arrondi à l'entier le plus proche et on obtient Q = 10 kW/h.
Ne négligez pas le contrôle automatique - définissez différents modes de chauffage pour la nuit et le jour le temps de fournir un microclimat confortable quelle que soit la température à l'extérieur de la fenêtre et en même temps d'économiser jusqu'à 30% de gaz
Rappelons que nous n'avons fait que calcul d'ingénierie thermique à la maison et maintenant la prochaine étape est le calcul de la consommation de gaz. Mais pour l'instant, il conviendra de faire une petite parenthèse et de préciser que la charge de chauffage peut être calculée de manière simplifiée.
remarquerez que puissance chaudière gaz peut être calculé pour un objet spécifique, en tenant compte de toutes les nuances techniques. Selon des données moyennes, il y a 100 W/h d'énergie thermique pour chaque mètre de surface habitable standard. Par conséquent, pour une maison d'une superficie de 100 m2 ce chiffre sera de 100 W/h × 100 m2 = 10 000 W/h soit 10 kW/h.
Dans ce cas, les calculs utilisant la formule et la méthode simplifiée ont donné le même résultat, mais ce n'est pas toujours le cas, et la différence atteint souvent 20 % ou plus. De plus, les chauffagistes recommandent d'acheter chaudières turbocompressées et atmosphériques toujours avec une marge de 20-25% avec l'attente de la possibilité de couvrir les pertes de chaleur les jours avec des températures extrêmement basses.
Consommation de gaz principale
Pour le calcul, vous devez connaître le rendement de la chaudière à gaz. Vous pouvez le voir dans les spécifications indiquées dans la documentation d'accompagnement. Nous choisirons le modèle qui convient à la maison de la zone spécifiée.
Le principal critère de sélection sera la puissance calorifique de l'unité. Sa valeur est très proche de la valeur de la charge thermique et peut être calculée à l'aide de la même formule, mais la température de la température elle-même est prise en compte pour le calcul. froid cinq jours ou un facteur multiplicateur de 1,3 est appliqué, car la chaudière doit avoir suffisamment de puissance pour maintenir la chaleur dans la maison même dans les conditions les plus sévères gelées.
Par conséquent, pour chauffer 100 m2 une chaudière d'une puissance d'environ 13 kW est nécessaire. Efficacité (n) de nombreux modèles chaudières murales à gaz, par exemple, les unités de la marque NEVA, est de 92,5%. Nous utiliserons cette valeur dans nos calculs.
En raison des caractéristiques de conception de la chambre de combustion, de l'efficacité accrue des échangeurs de chaleur, de l'utilisation de la chaleur latente de la vapeur d'eau, l'efficacité des chaudières à gaz modernes dépasse 90%
Le pouvoir calorifique, ou, en d'autres termes, la chaleur spécifique de combustion (q) dépend du type de gaz utilisé. Quel type de gaz est fourni à votre domicile, il est préférable de vérifier auprès de la compagnie de distribution de gaz.
Par défaut, on substituera dans la formule la valeur arrondie correspondant au gaz G20 par un pouvoir calorifique net de Hi, soit 9,5 kWh/m³. Faites attention aux unités de mesure - les kilowatts sont utilisés, pas les mégajoules.
Toutes les valeurs nécessaires sont déterminées et il reste à les réduire à la formule :
V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.
Ainsi, la consommation de gaz principal lors du chauffage d'une maison d'une superficie de 100 m2 avec une hauteur sous plafond de 2,5 mètres, elle dépasse à peine 1,1 mètre cube par heure. Un jour, respectivement, 24,2 mètres cubes.
Il est maintenant facile de savoir combien de gaz sera nécessaire pour toute la saison de chauffage. Selon la réglementation de l'État, pendant la saison de chauffage, la température extérieure quotidienne moyenne ne dépasse pas 8 ° C. Dans la voie du milieu, cette période dure du 15 octobre au 15 avril (183 jours).
Puisqu'il y a d'importantes fluctuations de température à ce moment-là, la consommation quotidienne de gaz est divisée par 2 puis multipliée par 183. C'est-à-dire qu'environ 2 214,3 mètres cubes de gaz principal seront nécessaires pour la saison de chauffage.
Combien de propane-butane est nécessaire pour la saison de chauffage
Les chaudières à gaz modernes sont conçues pour utiliser non seulement le réseau, mais également le gaz liquéfié. Pour faire le plein de carburant, ils n'utilisent pas de bouteilles de gaz ordinaires, mais des réservoirs plus volumineux - des gazomètres.
L'utilisation de gazomètres résout le problème du stockage d'hydrocarbures liquéfiés, suffisant pour chauffer une maison de 100 m². m, pendant toute la saison de chauffage dans une zone climatique tempérée
Lors du calcul de la consommation de gaz liquéfié nécessaire au chauffage d'une maison de 100m2, la même technique est utilisée, mais les valeurs de certaines variables de la formule changent.
Un mélange propane-butane liquéfié est fourni pour les besoins ménagers.
Son pouvoir calorifique est de 12,8 kW/kg. On substitue ce paramètre dans la formule et on obtient :
V = 10 / (92,5 / 100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.
Lors du fonctionnement au carburant liquéfié, l'efficacité de l'équipement diminue, de sorte que la consommation de gaz augmente d'environ 10% et est de 0,88 kg / h par jour. La correction peut être différente pour votre modèle de chaudière. La valeur spécifique est indiquée dans la documentation d'accompagnement.
Calculons maintenant la quantité de gaz requise pour la saison de chauffage: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Cette valeur doit également être divisée par 2 en raison des fluctuations de température. Le résultat final: 1932,5 kg de propane-butane sont nécessaires pour la saison de chauffage.
Il sera utile de convertir les kilogrammes en litres. Sur la base des données de référence, 540 grammes de mélange propane-butane liquéfié correspondent à 1 litre. C'est-à-dire que 3578 litres de gaz liquéfié seront nécessaires pour toute la saison de chauffage.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vous êtes économe en énergie thermique, mais votre voisin consomme tout de même moins? L'auteur de la vidéo a décidé de partager sa propre expérience d'utilisation du GPL pour le chauffage domestique. Peut-être que ces informations vous seront utiles.
Un thermostat et un capteur de température peuvent-ils aider à réduire considérablement les coûts de gaz pendant la saison de chauffage? La vidéo montre comment cela se passe dans la pratique.
Pour déterminer la consommation de gaz à venir pour le chauffage, un diplôme d'études supérieures n'est pas nécessaire. Sachant comment sont effectuées les opérations mathématiques les plus simples, vous calculerez les paramètres requis avec une erreur acceptable.
En cours de route, vous pourrez identifier les points faibles de votre logement, minimiser les pertes de chaleur, exclure les fuites de chaleur vers l'extérieur et, par conséquent, profiter de tous les avantages du carburant bleu.
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