Il est bien connu que les réservoirs à gaz sont de plus en plus utilisés pour chauffer les maisons et les chalets d'été avec résidence permanente ou à long terme. Il est indéniable qu'une grande partie du budget de chauffage d'une maison est le coût du carburant. Dans notre cas, il s'agit de gaz liquéfié.
Par conséquent, un propriétaire prudent doit savoir calculer correctement la consommation de gaz d'un réservoir de gaz pour le chauffage, être capable de prévoir les intervalles entre les ravitaillements. Ceci est également pertinent car la livraison de gaz, en tant que service de transport, a son propre prix assez important.
Nous vous aiderons sous une forme accessible à calculer de manière indépendante la consommation de gaz liquéfié pour chauffer une maison dans les systèmes d'alimentation en gaz avec gazomètre. Cette connaissance est pertinente lors de la conception de la construction d'une nouvelle maison et de la planification de la reconstruction du système d'alimentation en chaleur existant. Des calculs correctement effectués vous permettront de contrôler la consommation de gaz et de réduire les coûts de gaz.
Le contenu de l'article :
- Facteurs affectant la consommation de gaz
- Calcul de la puissance d'une chaudière à gaz
- Calcul de la consommation de gaz du réservoir de gaz
-
Sélection du réservoir de gaz optimal pour la consommation
- Comparaison des réservoirs de gaz de surface et souterrains
- Réservoir de gaz vertical ou horizontal
- Caractéristiques de la remorque-citerne à gaz mobile
- Comment choisir un réservoir d'essence par volume
- Conseils pour économiser du gaz
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Facteurs affectant la consommation de gaz
Le gazomètre ressemble à un réservoir volumétrique rempli de gaz de pétrole liquéfié (GPL). C'est un mélange de deux gaz - le propane et le butane.
Les systèmes de chauffage autonomes avec extraction de gaz d'un réservoir de gaz et d'une chaudière à gaz dans le système sont devenus une alternative moderne au chauffage des maisons à partir de chaudières à combustible solide ou diesel
Le stockage de gaz dans de tels réservoirs, avec son utilisation ultérieure pour le chauffage d'une maison, peut être dû aux facteurs suivants :
- l'absence de possibilité de puiser dans la conduite de gaz principale ou le coût élevé d'un tel raccordement ;
- problèmes persistants et non résolus des services de gaz avec la pression du gaz dans le gazoduc central.
Pour le fonctionnement normal de la plupart des chaudières à gaz pression de gaz de canalisation doit être d'au moins 35 mbar. Cette norme n'est souvent pas observée dans les gazoducs principaux et n'est que de 8 à 22 mbar.
Pour déterminer le volume de gaz liquéfié dans un réservoir, il existe des jauges de niveau mécaniques ou des systèmes de télémesure à distance plus modernes. Ces équipements peuvent être fournis avec le réservoir ou achetés séparément. La consommation moyenne quotidienne de gaz peut être déterminée par la différence entre les lectures compteur à gaz, si disponible.
Mais une réponse plus précise à la question de savoir combien de gaz dans le gazomètre suffira pour chauffer le logement, quelle est sa consommation et comment en minimiser le coût, aidera les calculs mathématiques. Et ceci en dépit du fait qu'objectivement un tel calcul sera de nature moyenne.
Le carburant dans l'alimentation en gaz indépendante du réservoir de gaz est consommé non seulement pour le chauffage. Bien que dans des volumes beaucoup plus petits, il est également dépensé pour chauffer l'eau, faire fonctionner une cuisinière à gaz et d'autres besoins ménagers.
Il ne faut pas oublier que les facteurs suivants influencent la consommation de gaz :
- le climat de la région et la rose des vents ;
- le carré de la maison, le nombre et le degré d'isolation thermique des fenêtres et des portes;
- matériau des murs, toits, fondations et degré de leur isolation;
- le nombre de résidents et le mode de leur séjour (de façon permanente ou périodique) ;
- caractéristiques techniques de la chaudière, utilisation d'appareils à gaz supplémentaires et d'équipements auxiliaires;
- le nombre de radiateurs de chauffage, la présence d'un sol chaud.
Ces conditions et d'autres font du calcul de la consommation de carburant du gazomètre une valeur relative, qui est basée sur les valeurs moyennes prises.
Calcul de la puissance d'une chaudière à gaz
Le chauffage représente l'essentiel de la consommation de combustible. Un paramètre important de toute maison ou appartement qui affecte le volume de gaz consommé pour le chauffage est le taux de perte de chaleur. La tâche du chauffage est précisément de compenser correctement ces pertes, créant les conditions d'un séjour confortable.
Afin de calculer le besoin en gaz liquéfié, il est nécessaire de déterminer la quantité de chaleur perdue dans la maison ou la puissance calorifique requise pour un chauffage complet. Cet indicateur détermine la puissance nominale du système de chauffage - une chaudière à gaz
Comme norme de calcul, nous prendrons une maison située dans une zone à climat moyen, dans un état satisfaisant et isolée conformément à la technologie. Superficie de la maison 80 m2.
Vous pouvez déterminer les valeurs moyennes des pertes de chaleur et de la puissance de la chaudière en quadrant la surface.
La formule est :
Q = S × Pp / 10, où
Q - pertes de chaleur calculées (kW);
S est la surface des locaux qui sont chauffées (m2);
Рр - puissance spécifique d'une chaudière à gaz (kW / m2) - puissance tous les 10 m2.
Puissance spécifique pour chauffer une surface de 10 m2 déjà approximativement établi, en tenant compte des modifications pour les régions avec des climats différents. Pour notre maison de référence, située par exemple dans la région de Moscou, Pp = 1,2 - 1,5 kW.
Compte tenu de la superficie de la maison 80 m2, la puissance optimale du système de chauffage aura la valeur suivante :
Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.
Malgré sa simplicité, cette formule reflète les résultats les plus précis.
Souvent, pour faciliter les calculs, une unité est prise comme valeur de la puissance spécifique. Sur cette base, la puissance du système de chauffage est prélevée au taux de 10 kW par 100 m2 zone de chauffage.
Étant donné que le système d'alimentation en gaz de votre maison comprend non seulement le chauffage, mais également le chauffage de l'eau, d'autres équipements, la puissance de la chaudière est déterminée en ajoutant 20 à 25% du stock aux pertes de chaleur calculées.
La deuxième option, mais acceptée avec un degré d'erreur plus élevé, est le calcul des coûts de l'énergie thermique pour la perte de chaleur d'un bâtiment par cylindrée - le volume des pièces chauffées. Selon la zone climatique, 30 à 40 watts sont alloués pour chauffer un mètre cube d'une pièce avec une hauteur sous plafond allant jusqu'à 3 m.
Calcul de la consommation de gaz du réservoir de gaz
Le calcul de la consommation pour le chauffage du mélange à partir du stockage de gaz utilisé dans le système de chauffage de la maison a ses propres caractéristiques et diffère du calcul de la consommation gaz naturel principal.
Le volume de consommation de gaz prévu est calculé par la formule :
V = Q / (q × ), où
V est le volume calculé de GPL, mesuré en m³/h ;
Q - pertes de chaleur calculées ;
q est la plus petite valeur spécifique de la chaleur de combustion d'un gaz ou son pouvoir calorifique. Pour le propane-butane, cette valeur est de 46 MJ/kg soit 12,8 kW/kg ;
est le rendement du système d'alimentation en gaz, exprimé en valeur absolue par unité (rendement/100). Selon les caractéristiques de la chaudière à gaz, le rendement peut aller de 86 % pour les plus simples, jusqu'à 96 % pour les groupes à condensation de haute technologie. En conséquence, la valeur de peut être comprise entre 0,86 et 0,96.
Supposons que le système de chauffage soit équipé d'une chaudière à condensation moderne avec un rendement de 96%.
En substituant les valeurs que nous avons adoptées pour le calcul dans la formule originale, nous obtenons le volume moyen suivant de gaz consommé pour le chauffage :
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 / 12,288 = 0,78 kg/h.
Le litre étant considéré comme une unité de remplissage de GPL, il est nécessaire d'exprimer le volume de propane-butane dans cette unité de mesure. Pour calculer le nombre de litres dans la masse de mélange d'hydrocarbures liquéfiés, il est nécessaire de diviser les kilogrammes par la densité.
Le tableau montre les valeurs de la densité d'essai du gaz liquéfié (en t / m3), à différentes températures de l'air quotidiennes moyennes et conformément au rapport en pourcentage du propane au butane
La physique de la transition du GPL de l'état liquide à l'état vapeur (fonctionnement) est la suivante: le propane bout à moins 40 ° C et plus, le butane - à partir de 3 ° C avec un signe moins. En conséquence, le mélange 50/50 commencera à passer en phase gazeuse à une température de moins 20 °AVEC.
Pour les latitudes moyennes et un réservoir d'essence enterré dans le sol, de telles proportions sont suffisantes. Mais, afin de se protéger des problèmes inutiles, il est optimal dans des conditions hivernales d'utiliser un mélange contenant au moins 70% de propane - "gaz d'hiver".
En prenant comme densité calculée de GPL égale à 0,572 t/m3 - un mélange propane/butane 70/30 à une température de - 20°C), il est facile de calculer la consommation de gaz en litres: 0,78/0,572 = 1,36 l/h.
La consommation quotidienne avec une telle prise de gaz dans la maison sera de: 1,36 × 24 ≈ 32,6 litres, en un mois - 32,6 × 30 = 978 litres. La valeur obtenue étant calculée pour la période la plus froide, elle peut donc être divisée par deux, corrigée des conditions météorologiques: 978/2 = 489 litres, en moyenne par mois.
La durée de la saison de chauffage est calculée à partir du moment où la température extérieure moyenne pendant la journée ne dépasse pas +8 degrés Celsius pendant 5 jours. Cette période se termine au printemps, avec un réchauffement stable
Dans la zone que nous avons prise en exemple (région de Moscou), ce délai est en moyenne de 214 jours.
La consommation de gaz pour le chauffage au cours de l'année, calculée, sera de: 32,6 / 2 × 214 3488 litres.
Sélection du réservoir de gaz optimal pour la consommation
Un gazomètre est un équipement coûteux qui est acheté et installé pour plus d'un an. Non seulement l'efficacité du système de chauffage domestique dépend en grande partie de son choix correct. Le type et le type de stockage du gaz liquéfié peuvent affecter indirectement les coûts de chauffage.
Comparaison des réservoirs de gaz de surface et souterrains
Un réservoir de gaz à terre est une option moins chère pour la gazéification autonome. Ces réservoirs sont généralement de plus petit volume et ne nécessitent pas d'excavation coûteuse pour être installés.
Mais, lors de l'utilisation de réservoirs de gaz souterrains pour les besoins de chauffage en hiver, il est nécessaire de prendre en compte que que l'évaporation du mélange propane-butane pendant cette période sera réduite et que des problèmes de pression sont possibles gaz.
Pour un fonctionnement plus efficace et efficient du réservoir de gaz de surface, au minimum, il sera nécessaire de l'équiper d'un groupe d'évaporation et d'isoler les parois du réservoir.
Il est bien entendu possible d'abaisser le seuil de température de passage du GPL à la phase gazeuse du carburant du fait de la teneur plus élevée en propane dans le mélange. Mais cela entraînera des coûts supplémentaires, car ce gaz est plus cher que le butane.
Les réservoirs de gaz souterrains sont les installations de stockage les plus populaires pour le GPL.
Un tel réservoir enterré sous un climat moyen ne nécessite pas d'équipements supplémentaires pour son chauffage et son isolation thermique.
La profondeur d'immersion du conteneur doit être telle que la couche de sol au-dessus soit d'au moins 0,6 m, ce qui protégera le stockage du gel et des dommages mécaniques.
Réservoir de gaz vertical ou horizontal
Les gazomètres encastrés sont de deux types de forme :
- Verticale.
- Horizontal.
Ces conteneurs diffèrent les uns des autres non seulement par leur conception, mais également par leur fonctionnalité - la surface du mélange liquéfié, appelée "miroir d'évaporation".
Les réservoirs de gaz horizontaux ont un "miroir" plus grand. De ce fait, la vaporisation se produit de manière plus intensive, avec une pression suffisante pour le bon fonctionnement du système de chauffage.
Les stockages verticaux sont plus souvent utilisés dans les systèmes à gaz autonomes de petites maisons ou de chalets d'été, s'ils ne nécessitent pas un chauffage complet en hiver.
Pour un fonctionnement efficace et stable des réservoirs de gaz verticaux en hiver, une isolation est requise réservoir ou l'utilisation de radiateurs spéciaux, ce qui augmente le coût total de l'approvisionnement en gaz à la maison
Caractéristiques de la remorque-citerne à gaz mobile
Résoudre le problème du chauffage et créer des conditions de vie confortables en hiver dans les datchas avec résidence temporaire, installations en construction, où les équipements de stockage de gaz sont peu pratiques ou techniquement impossibles, permet réservoir de gaz mobile.
Il s'agit d'un réservoir équipé sur une remorque d'une capacité de 500 à 600 litres. La durée de vie d'un tel réservoir de gaz d'une capacité de 600 litres peut être prédite en prenant la norme moyenne utilisée - 30 à 40 litres de gaz liquéfié par mètre carré de pièce.
Un calcul approximatif montre qu'une maison isolée de 100 m2 peut être chauffée indépendamment par un réservoir de gaz mobile pendant un mois, tout en maintenant une température confortable pour vivre
Il faut comprendre que le fonctionnement d'un réservoir de gaz mobile comme réservoir de type sol en hiver ou dans les régions nordiques nécessitera une isolation et un chauffage forcé du réservoir. Pour cette raison, un réservoir d'essence traîné n'est pas une option de chauffage tout à fait acceptable.
Comment choisir un réservoir d'essence par volume
Parmi les réservoirs de gaz souterrains typiques, les réservoirs d'un volume de 2700 litres et 4850 litres sont parfaitement adaptés aux maisons de campagne et aux chalets.
Lors du choix d'une taille standard pour une installation de stockage de gaz, les facteurs suivants doivent être pris en compte :
- Si vous habitez en permanence dans une maison avec chauffage autonome, il est conseillé de remplir le réservoir deux fois par an. Cela est dû aux différentes concentrations de butane et de propane dans les mélanges destinés à être utilisés en été et en hiver.
- Le réservoir doit être rempli à 85 % avec la phase liquéfiée. L'espace vide restant dans le stockage est un coussin de vapeur pour l'hydrocarbure en phase de vaporisation.
Par conséquent, lors du calcul de la quantité de gaz pouvant suffire dans un réservoir de gaz d'une capacité de 2700 litres ou dans un stockage de gaz d'autres tailles, il faut garder à l'esprit que le volume total du passeport du réservoir de gaz et son volume de remplissage ne sont pas les mêmes le même.
Le tableau montre les capacités de remplissage des réservoirs de gaz Eurostandard-2 typiques, en fonction de la surface optimale des zones chauffées et de la puissance des chaudières
Notre calcul des valeurs moyennes de la sélection de gaz liquéfié du gazomètre et les normes généralement acceptées nous permettent de déterminer la fréquence de remplissage des gazomètres. Avec une consommation annuelle moyenne de 30 litres de gaz par 1 m2 zone chauffée, ravitaillement en gaz liquéfié d'un volume de 2295 litres dans un réservoir de 2700 litres pour une maison de 100 m²2 suffira pour 9 mois.
En utilisant la même technique, mais pour une maison de 150 m2, nous considérons combien de GPL suffira dans le système de chauffage à partir d'un gazomètre pour 4850 litres. Au cours de l'année, 4500 litres sont consommés, donc un volume de remplissage de 4122 litres suffit pour chauffer une maison pendant 10 mois.
Les calculs montrent que le ravitaillement devra être effectué deux fois par an. Et ceci est économiquement justifié en raison de l'utilisation GPL "été" et "hiver".
Conseils pour économiser du gaz
Il est possible de réduire la consommation de gaz du gazomètre en appliquant les mesures d'économie d'énergie suivantes :
- isolation des murs, toits, grenier, chevauchement de sous-sol;
- remplacement des anciens blocs de fenêtres par des fenêtres modernes à double vitrage avec profil antigel ;
- réglage optimal des paramètres de la chaudière ;
- installation de chauffage d'une chaudière gaz à condensation économe en énergie;
- usage système de chauffage par collecteuravoir une efficacité plus élevée et la capacité de réguler l'alimentation en liquide de refroidissement de chaque appareil de chauffage;
- équiper les batteries de chauffage de thermostats.
Un bon effet d'économie de gaz est obtenu grâce à l'installation de contrôleurs qui automatisent le processus de contrôle de l'alimentation en chaleur.
Le régulateur, en fonction des réglages préréglés, contrôle automatiquement le chauffage autonome, ce qui vous permet de minimiser considérablement la consommation de GPL du réservoir de gaz et de réduire le coût de chauffage
De plus, les contrôleurs modernes sont, en règle générale, des appareils intelligents avec lesquels vous pouvez contrôler à distance la chaudière à partir d'un téléphone portable.
Une alternative peu coûteuse à ces appareils télécommandés est les thermostats programmables ou quotidiens, qui permettent également d'économiser de l'énergie.
Une solution moderne pour économiser le gaz d'un stockage autonome est système de maison intelligente.
Outre un large éventail de fonctions utiles qui facilitent la vie, l'utilisation de la technologie de la maison intelligente permet une climatisation automatique
La fonction de climatisation domestique peut être installée séparément ou intégrée dans un ensemble commun de "services".
De telles technologies permettent d'utiliser économiquement le gaz pour le chauffage pendant la journée dans des pièces séparées. Vous pouvez configurer le système pour qu'il fonctionne en mode chauffage en l'absence des locataires et à distance, avant d'arriver chez vous, allumez le chauffage complet.
Le principal problème de l'introduction d'un système de climatisation pour une "maison intelligente" est le coût relativement élevé de la question et la nécessité d'une conception avant de procéder à l'installation du système de chauffage.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Une technique intéressante pour calculer la consommation de gaz pour le chauffage et des astuces pour en réduire les coûts :
Avis d'expert sur le choix économiquement faisable du volume du réservoir de gaz :
9 conseils pour réduire votre consommation de gaz de chauffage domestique :
Il faut comprendre que tous les calculs que nous proposons d'appliquer lors de l'utilisation du gaz d'un gazomètre sont assez arbitraires. Même un spécialiste ne sera pas en mesure de déterminer et de prédire exactement la quantité de gaz liquéfié qui sera consommée au cours d'une période donnée.
Mais la technique ci-dessus, basée sur la pratique d'exploitation de systèmes de gaz autonomes, affiche des valeurs de consommation de gaz moyennes fiables.
Ces calculs et les conseils utiles donnés permettront de choisir correctement le réservoir d'essence optimal et de planifier la fréquence de son ravitaillement.
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