Sicuramente hai già sentito ripetutamente che le caldaie a gas non hanno concorrenti in termini di efficienza. Ma, vedi, un sano scetticismo non guasta mai - come si suol dire, fidati, ma verifica. Pertanto, prima di decidere l'installazione e il funzionamento delle apparecchiature a gas, è necessario calcolare e riflettere a fondo su tutto.
Ti suggeriamo di familiarizzare con i passaggi e le formule di calcolo con cui viene determinato il consumo di gas per il riscaldamento di una casa 100 m2 tenendo conto di tutti i fattori significativi. Dopo aver esaminato i calcoli, puoi trarre le tue conclusioni su quanto sia redditizio utilizzare il combustibile blu come fonte di energia termica.
Il contenuto dell'articolo:
- Formule di carico termico e flusso di gas
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Consumo di gas con esempi specifici
- Calcolo del carico termico
- Consumo di gas principale
- Quanto propano-butano è necessario per la stagione di riscaldamento
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Formule di carico termico e flusso di gas
Il consumo di gas è convenzionalmente indicato con la lettera latina V ed è determinato dalla formula:
V = Q / (n / 100 x q), dove
Q è il carico termico per il riscaldamento (kW/h), q è il potere calorifico del gas (kW/m³), n è il rendimento della caldaia a gas, espresso in percentuale.
Il consumo di gas principale è misurato in metri cubi all'ora (m³ / h), gas liquefatto - in litri o chilogrammi all'ora (l / h, kg / h).
Il consumo di gas viene calcolato prima di progettare un impianto di riscaldamento, scegliendo una caldaia, vettore energetico, e quindi facilmente controllabile tramite contatori
Consideriamo in dettaglio cosa significano le variabili in questa formula e come definirle.
Il concetto di "carico termico" è indicato nella legge federale "Sulla fornitura di calore". Cambiando un po' la dicitura ufficiale, diciamo solo che questa è la quantità di energia termica trasferita per unità di tempo per mantenere una temperatura ambiente confortevole.
In futuro utilizzeremo anche il concetto di "potenza termica", quindi, allo stesso tempo, daremo la sua definizione in relazione ai nostri calcoli. La potenza termica è la quantità di energia termica che una caldaia a gas può produrre nell'unità di tempo.
Il carico termico viene determinato secondo MDK 4-05.2004 mediante calcoli termotecnici.
Formula semplificata:
Q = V x ΔT x K / 860.
Qui V è il volume della stanza, che si ottiene moltiplicando l'altezza del soffitto, la larghezza e la lunghezza del pavimento.
ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria all'esterno dell'edificio e la temperatura dell'aria richiesta nell'ambiente riscaldato. Per i calcoli vengono utilizzati i parametri climatici indicati nella SP 131.13330.2012.
Per ottenere gli indicatori di consumo di gas più accurati, vengono utilizzate formule che tengono conto anche della posizione delle finestre: i raggi del sole riscaldano la stanza, riducendo la perdita di calore
K è il coefficiente di perdita di calore, che è il più difficile da determinare con precisione a causa dell'influenza di molti fattori, tra cui il numero e la posizione dei muri esterni in relazione ai punti cardinali e il regime del vento in periodo invernale; numero, tipo e dimensioni di finestre, porte d'ingresso e balcone; il tipo di materiale edilizio e di isolamento termico utilizzato e così via.
Sulle strutture che circondano la casa ci sono aree con un maggiore trasferimento di calore - ponti freddi, a causa dei quali il consumo di carburante può aumentare significativamente
Se è necessario eseguire un calcolo con un errore entro il 5%, è meglio condurre un audit termico della casa.
Se i requisiti per i calcoli non sono così rigorosi, è possibile utilizzare i valori medi del coefficiente di dispersione termica:
- aumento del grado di isolamento termico - 0,6-0,9;
- isolamento termico medio - 1-1,9;
- basso isolamento termico - 2-2.9;
- mancanza di isolamento termico - 3-4.
Doppia muratura, finestre piccole con vetrocamera a tre camere, sistema di copertura coibentato, forte fondazione, isolamento termico utilizzando materiali a bassa conducibilità termica - tutto questo indica il coefficiente di dispersione termica minimo del tuo casa.
Con doppia muratura, ma con copertura normale e serramenti a doppio telaio, il coefficiente sale a valori medi. Gli stessi parametri, ma una sola muratura e un tetto semplice sono un segno di scarso isolamento termico. La mancanza di isolamento termico è tipica delle case di campagna.
Vale la pena occuparsi del risparmio di energia termica già nella fase di costruzione di una casa eseguendo l'isolamento di pareti, tetto e fondamenta e installando finestre a più camere
Scegliendo il valore del coefficiente che più si avvicina all'isolamento termico della tua casa, lo sostituiamo nella formula per il calcolo del carico termico. Quindi, usando la formula, calcoliamo consumo di gas per mantenere un microclima confortevole in una casa di campagna.
Consumo di gas con esempi specifici
Per determinare quale sarà il consumo di gas naturale durante il riscaldamento di una casa a un piano di 100 m2, è necessario prima determinare il carico di calore.
Calcolo del carico termico
Per ottenere i dati più accurati sul volume riscaldato della casa, il volume di ciascuna stanza e dei locali ausiliari in cui è necessario mantenere il calore viene calcolato separatamente. Le misurazioni di lunghezza e larghezza vengono effettuate lungo i battiscopa utilizzando un metro a nastro standard o laser.
Lo faremo più facilmente: prendiamo l'altezza dei soffitti come 2,5 metri, moltiplichiamola per l'area indicata e otteniamo il volume della casa V = 250 m3.
Se la stanza ha una forma architettonica complessa, è divisa in rettangoli, triangoli, cerchi, l'area di ciascuno di essi viene calcolata e riassunta
Per determinare il ΔT si utilizza la colonna 6 della tabella 3.1 della SP 131.13330.2012. Qui è indicata la temperatura dell'aria del periodo più freddo, calcolata sulla base delle temperature medie mensili.
Troviamo il nome dell'insediamento in cui si trova l'oggetto riscaldato. Diciamo che questo è Bryansk, quindi il valore desiderato è -12 ° C. La temperatura nei salotti secondo GOST R 51617-2000 dovrebbe essere compresa tra 18-24 ° C. Prendendo un valore medio di 22°C, otteniamo ΔT = 34 °C.
Determiniamo il grado di isolamento termico della casa e applichiamo il coefficiente appropriato. Di fronte all'aumento dei prezzi dei vettori di calore, la maggior parte dei proprietari di case sta cercando di migliorare l'efficienza energetica del riscaldamento migliorando isolamento termico della vostra casa, quindi, è abbastanza ragionevole applicare il primo indicatore del grado medio di isolamento termico, che è pari a 1.
Riassumiamo tutti i valori secondo la formula:
250 m3 × 34 °C × 1/860 = 9,88 kW/h.
Applichiamo la regola dell'arrotondamento all'intero più vicino e otteniamo Q = 10 kW/h.
Non trascurare il controllo automatico: imposta diverse modalità di riscaldamento per la notte e il giorno tempo per fornire un microclima confortevole indipendentemente dalla temperatura fuori dalla finestra e allo stesso tempo risparmiare fino a 30% di gas
Ricordiamo che abbiamo solo fatto calcolo termotecnico a casa e ora il passo successivo è il calcolo del consumo di gas. Ma per ora sarà opportuno fare una piccola digressione e chiarire che il carico termico può essere calcolato in maniera semplificata.
notare che potenza della caldaia a gas può essere calcolato per un oggetto specifico, tenendo conto di tutte le sfumature tecniche. Secondo i dati medi, ci sono 100 W/h di energia termica per ogni metro di spazio abitativo standard. Pertanto, per una casa con una superficie di 100 m2 questa cifra sarà 100 W/h × 100 m2 = 10.000 W/h o 10 kW/h.
In questo caso, i calcoli che utilizzano la formula e il metodo semplificato hanno dato lo stesso risultato, ma non è sempre così e la differenza spesso raggiunge il 20% o più. Inoltre, gli ingegneri del riscaldamento consigliano di acquistare caldaie turbocompresse e atmosferiche sempre con un margine del 20-25%, contando sulla possibilità di coprire le dispersioni termiche nelle giornate con temperature criticamente basse.
Consumo di gas principale
Per il calcolo, è necessario conoscere l'efficienza della caldaia a gas. Lo si può vedere nelle specifiche indicate nella documentazione di accompagnamento. Sceglieremo il modello adatto alla casa dell'area specificata.
Il principale criterio di selezione sarà la potenza termica dell'unità. Il suo valore è molto vicino al valore del carico termico e può essere calcolato utilizzando la stessa formula, ma per il calcolo viene presa in considerazione la temperatura della temperatura stessa. freddo cinque giorni o si applica un fattore moltiplicativo di 1,3, perché la caldaia deve avere una potenza sufficiente per mantenere il calore in casa anche nelle condizioni più gravose gelate.
Pertanto, per il riscaldamento di 100 m2 è necessaria una caldaia con una potenza di circa 13 kW. Efficienza (n) di molti modelli caldaie murali a gas, ad esempio, le unità del marchio NEVA, è del 92,5%. Useremo questo valore nei nostri calcoli.
A causa delle caratteristiche progettuali della camera di combustione, dell'aumento dell'efficienza degli scambiatori di calore, dell'uso del calore latente del vapore acqueo, l'efficienza delle moderne caldaie a gas supera il 90%
Il potere calorifico, ovvero il calore specifico di combustione (q) dipende dal tipo di gas utilizzato. Che tipo di gas viene fornito a casa tua, è meglio verificare con la società di fornitura del gas.
Per impostazione predefinita, sostituiremo nella formula il valore arrotondato corrispondente al gas G20 con un potere calorifico netto di Hi, ovvero 9,5 kWh/m³. Prestare attenzione alle unità di misura: vengono utilizzati i kilowatt, non i megajoule.
Tutti i valori necessari sono determinati e resta da ridurli alla formula:
V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.
Pertanto, il consumo di gas principale durante il riscaldamento di una casa con un'area di 100 m2 con un'altezza del soffitto di 2,5 metri, è poco più di 1,1 metri cubi all'ora. Al giorno, rispettivamente, 24,2 metri cubi.
Ora è facile scoprire quanto gas sarà richiesto per l'intera stagione di riscaldamento. Secondo le normative statali, durante la stagione di riscaldamento, la temperatura esterna media giornaliera non supera gli 8°C. Nella corsia centrale, questo periodo dura dal 15 ottobre al 15 aprile (183 giorni).
Poiché in questo momento ci sono notevoli fluttuazioni di temperatura, il consumo giornaliero di gas viene diviso per 2 e quindi moltiplicato per 183. Cioè, la stagione di riscaldamento richiederà circa 2214,3 metri cubi di gas principale.
Quanto propano-butano è necessario per la stagione di riscaldamento
Le moderne caldaie a gas sono progettate per utilizzare non solo il gas di rete, ma anche il gas liquefatto. Per fare scorta del volume richiesto di carburante, non vengono utilizzate normali bombole di gas, ma serbatoi più capienti - portagas.
L'utilizzo dei serbatoi di gas risolve il problema dello stoccaggio di idrocarburi liquefatti, sufficienti per riscaldare una casa di 100 mq. m, per tutta la stagione di riscaldamento in una zona climatica temperata
Quando si calcola il consumo di gas liquefatto necessario per il riscaldamento di una casa di 100 m2, viene utilizzata la stessa tecnica, ma cambiano i valori di alcune variabili nella formula.
Viene fornita una miscela liquefatta di propano-butano per le esigenze domestiche.
Il suo potere calorifico è di 12,8 kW/kg. Sostituiamo questo parametro nella formula e otteniamo:
V = 10 / (92,5 / 100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.
Quando si opera con carburante liquefatto, l'efficienza dell'attrezzatura diminuisce, quindi il consumo di gas aumenta di circa il 10% ed è di 0,88 kg / h al giorno. La correzione potrebbe essere diversa per il modello di caldaia. Il valore specifico è indicato nella documentazione di accompagnamento.
Ora calcoliamo la quantità di gas necessaria per la stagione di riscaldamento: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Anche questo valore deve essere diviso per 2 a causa delle fluttuazioni di temperatura. Il risultato finale: sono necessari 1932,5 kg di propano-butano per la stagione di riscaldamento.
Sarà utile convertire i chilogrammi in litri. Sulla base dei dati di riferimento, 540 grammi di miscela liquefatta propano-butano corrispondono a 1 litro. Cioè, saranno necessari 3578 litri di gas liquefatto per l'intera stagione di riscaldamento.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Sei parsimonioso con l'energia termica, ma il tuo vicino consuma ancora meno? L'autore del video ha deciso di condividere la propria esperienza di utilizzo del GPL per il riscaldamento domestico. Forse queste informazioni ti saranno utili.
Un termostato e un sensore di temperatura possono aiutare a ridurre significativamente i costi del gas durante la stagione di riscaldamento? Il video mostra come ciò avviene nella pratica.
Per determinare il prossimo consumo di gas per il riscaldamento, non è richiesta un'istruzione superiore. Sapendo come vengono eseguite le operazioni matematiche più semplici, calcolerai i parametri richiesti con un errore accettabile.
Lungo il percorso, sarai in grado di identificare i punti deboli della tua casa, ridurre al minimo le perdite di calore, escludere le dispersioni di calore verso l'esterno e, di conseguenza, sfruttare tutti i vantaggi del carburante blu.
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