Gemiddeld gasverbruik voor het verwarmen van een woning van 150 m²: formules en een rekenvoorbeeld

De financiering van het stookseizoen vormt een aanzienlijk deel van het budget dat wordt besteed aan het onderhoud van de woningen. De prijs en het gemiddelde gasverbruik kennen voor het verwarmen van een huis 150 m², kunt u de kosten voor het verwarmen van het pand vrij nauwkeurig bepalen. Deze berekeningen zijn eenvoudig zelf uit te voeren zonder te betalen voor de diensten van verwarmingsmonteurs.

U leert alles over de gasverbruiksnormen en methoden voor het berekenen van het verbruik van blauwe brandstof uit het artikel dat we hebben gepresenteerd. Wij vertellen u hoeveel energie er nodig is om de warmteverliezen van de woning tijdens het stookseizoen te compenseren. Laten we u laten zien welke formules in berekeningen moeten worden gebruikt.

Landhuizen verwarmen

Bij het berekenen van het gasverbruik dat nodig is om een ​​huis te verwarmen, zal de moeilijkste taak zijn: berekening van warmteverlies, die het verwarmingssysteem tijdens bedrijf volledig moet compenseren.

Het complex van warmteverliezen hangt af van het klimaat, de structurele kenmerken van het gebouw, de gebruikte materialen en de parameters van het ventilatiesysteem.

Berekening van de te compenseren hoeveelheid warmte

Het verwarmingssysteem van elk gebouw moet het warmteverlies compenseren Q (W) tijdens de koude periode. Ze gebeuren om twee redenen:

1. warmte-uitwisseling door de omtrek van het huis;
2. warmteverlies door het binnendringen van koude lucht via het ventilatiesysteem.

Formeel warmteverlies door de muur en het dak Q_TP kan worden berekend met behulp van de volgende formule:

Q_TP = S * dT / R,

waar:

• S - oppervlakte (m²);
• dT - temperatuurverschil tussen binnen- en buitenlucht (° С);
• R - indicator van weerstand tegen warmteoverdracht van materialen (m² * ° С / W).

Deze laatste indicator (ook wel de “thermische weerstandscoëfficiënt” genoemd) kan worden afgeleid uit de tabellen die bij de bouwmaterialen of producten zijn gevoegd.

Voorbeeld. Laat de buitenmuur van de kamer een oppervlakte hebben van 12 m², waarvan 2 m² neemt het raam in beslag.

Weerstandsindicatoren voor warmteoverdracht zijn als volgt:

• Cellenbetonblokken D400: R = 3.5.
• Dubbele beglazing met argon “4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R = 0.75.

In dit geval, bij kamertemperatuur "+ 22 ° С", en straattemperatuur - "–30 ° С", zal het warmteverlies van de buitenmuur van de kamer zijn:

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

Deze berekening geeft het juiste resultaat, mits er geen ongecontroleerde luchtverversing (infiltratie) is.

Het kan voorkomen in de volgende gevallen:

• De aanwezigheid van structurele gebreken, zoals loszittende raamkozijnen aan de wanden of delaminatie van het isolatiemateriaal. Ze moeten worden geëlimineerd.
• Veroudering van een gebouw, met als gevolg spaanders, scheuren of holtes in het metselwerk. In dit geval is het noodzakelijk om correctiefactoren in te voeren in de indicator van de weerstand tegen warmteoverdracht van materialen.

Op dezelfde manier is het nodig om het warmteverlies door het dak te bepalen als het object zich op de bovenste verdieping bevindt. Alleen bij een onverwarmde, geventileerde kelder, zoals een garage, treedt een significant energieverlies via de vloer op. In de grond gaat de warmte praktisch niet weg.

Overweeg de tweede reden voor warmteverlies - ventilatie van het gebouw. Energieverbruik voor het verwarmen van de toevoerlucht (Q_v) kan worden berekend met de formule:

Q_v = L * q * c * dT, waar:

• L - luchtverbruik (m³ / H);
• Q - luchtdichtheid (kg/m³);
• C - soortelijke warmtecapaciteit van de inkomende lucht (kJ/kg * ° С);
• dT - temperatuurverschil tussen binnen- en buitenlucht (° С).

Specifieke warmtecapaciteit van lucht in het voor ons interessante temperatuurbereik [–50.. +30 ° С] is gelijk aan 1,01 kJ / kg * ° С of in termen van de afmeting die we nodig hebben: 0,28 W * h / kg * ° С. Luchtdichtheid is afhankelijk van temperatuur en druk, maar voor berekeningen kun je een waarde nemen van 1,3 kg/m³.

Voorbeeld. Voor een kamer van 12 m² met hetzelfde temperatuurverschil als in het vorige voorbeeld, zal het warmteverlies door de werking van ventilatie zijn:

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

Ontwerpers nemen luchtstroom in overeenstemming met SNiP 41-01-2003 (in ons voorbeeld 3 m³ / uur bij 1 m² woonkamer), maar deze waarde kan aanzienlijk worden verminderd door de eigenaar van het gebouw.

In totaal is het totale warmteverlies van de modelruimte:

Q = Q_TP + Q_v = 969 W.

Om het warmteverlies per dag, week of maand te berekenen, moet u de gemiddelde temperatuur voor deze periodes weten.

Uit de bovenstaande formules blijkt dat de berekening van het volume verbruikt gas zowel voor een korte periode als voor en voor het hele koude seizoen, is het noodzakelijk om rekening te houden met het klimaat van het gebied waar de verwarmde een voorwerp. Daarom is het alleen mogelijk om beproefde standaardoplossingen te gebruiken voor vergelijkbare omgevingsomstandigheden.

Met de complexe geometrie van het huis en de verscheidenheid aan materialen die worden gebruikt bij de constructie en isolatie, kunt u de diensten van specialisten gebruiken om de benodigde hoeveelheid warmte te berekenen.

Manieren om warmteverlies te minimaliseren

De kosten voor het verwarmen van een huis vormen een aanzienlijk deel van de onderhoudskosten. Daarom is het redelijk om sommige soorten werk uit te voeren die gericht zijn op het verminderen van warmteverlies door: plafond isolatie, de muren van het huis, vloerisolatie en aanverwante ontwerpen.

Sollicitatie buiten isolatieschema's en van de binnenkant van het huis kan deze indicator aanzienlijk verminderen. Dit geldt vooral voor oude gebouwen met zware slijtage van muren en vloeren. Dezelfde platen van geëxpandeerd polystyreen maken het niet alleen mogelijk om bevriezing te verminderen of volledig te elimineren, maar ook om luchtinfiltratie door de beschermde coating te minimaliseren.

Ook als zomerse delen van het huis, zoals veranda's of zoldervloeren, niet op verwarming zijn aangesloten, kunnen aanzienlijke besparingen worden gerealiseerd. In dit geval zal de omtrek van het verwarmde deel van het huis aanzienlijk worden verminderd.

Als u zich strikt houdt aan de ventilatienormen van het pand, die zijn voorgeschreven in SNiP 41-01-2003, dan zal het warmteverlies door luchtuitwisseling hoger zijn dan door bevriezing van de muren en het dak van het gebouw. Deze regels zijn bindend voor ontwerpers en elke rechtspersoon als de ruimten worden gebruikt voor de productie of levering van diensten. De huurders van het huis kunnen echter naar eigen goeddunken de in het document aangegeven waarden verlagen.

Daarnaast kunnen warmtewisselaars worden gebruikt om de koude lucht die van de straat komt te verwarmen, in plaats van apparaten die elektriciteit of gas verbruiken. Dus een gewone platenrecuperator kan meer dan de helft van de energie besparen, en een complexer apparaat met een warmtedrager - ongeveer 75%.

Berekening van de benodigde hoeveelheid gas

Het brandbare gas moet het warmteverlies compenseren. Hiervoor is het, naast het warmteverlies van het huis, noodzakelijk om de hoeveelheid energie te kennen die vrijkomt bij de verbranding, die afhangt van het rendement van de ketel en de calorische waarde van het mengsel.

Ketel selectie regel

De keuze van de kachel moet worden uitgevoerd rekening houdend met het warmteverlies thuis. Het zou voldoende moeten zijn voor de periode waarin de jaarlijkse minimumtemperatuur wordt bereikt. In het paspoort van de vloer of wandgemonteerde gasboiler dit is de verantwoordelijkheid van de parameter "nominaal thermisch vermogen", die wordt gemeten in kW voor huishoudelijke apparaten.

Aangezien elke structuur thermische traagheid heeft, wordt meestal de indicator van de koudste periode van vijf dagen genomen om het vereiste ketelvermogen voor de minimumtemperatuur te berekenen. Voor een specifiek gebied is het te vinden in de organisaties die betrokken zijn bij het verzamelen en verwerken van meteorologische informatie, of uit Tabel 1. SNiP 23-01-99 (kolom nr. 4).

Als het vermogen van de ketel de indicator overschrijdt die voldoende is om de kamer te verwarmen, leidt dit niet tot een toename van het gasverbruik. In dit geval zal de uitvaltijd van de apparatuur langer zijn.

Soms is er een reden om te kiezen voor een ketel met een iets lager vermogen. Dergelijke apparaten kunnen aanzienlijk goedkoper zijn, zowel in aankoop als in gebruik. In dit geval is het echter noodzakelijk om een ​​reserve warmtebron te hebben (bijvoorbeeld een verwarming compleet met een gasgenerator), die kan worden gebruikt bij strenge vorst.

De belangrijkste indicator van het rendement en de economie van de ketel is het rendement. Voor moderne huishoudelijke apparatuur ligt dit in het bereik van 88 tot 95%. Het rendement wordt geregistreerd in het apparaatpaspoort en wordt gebruikt bij het berekenen van het gasverbruik.

Warmteafgifte formule

Om het verbruik van aardgas of vloeibaar gas correct te berekenen voor het verwarmen van een huis met een oppervlakte van ongeveer 150 m² het is noodzakelijk om nog een indicator te vinden - de calorische waarde (specifieke verbrandingswarmte) van de toegevoerde brandstof. Volgens het "SI"-systeem wordt het gemeten in J / kg voor vloeibaar gas of in J / m³ voor natuurlijk.

Er zijn twee waarden van deze indicator - calorische nettowaarde (H_ik) en hoger (H_H). Het hangt af van de vochtigheid en temperatuur van de brandstof. Neem bij het berekenen de indicator H_ik - en u moet het weten van de gasleverancier.

Als dergelijke informatie niet aanwezig is, kunnen de volgende waarden in de berekeningen worden genomen:

• voor aardgas H_ik = 33,5 mJ / m³;
• voor vloeibaar gas H_ik = 45,2 mJ/kg.

Rekening houdend met het feit dat 1 mJ = 278 W * h, verkrijgen we de volgende calorische waarde:

• voor aardgas H_ik = 9,3 kW * uur / m³;
• voor vloeibaar gas H_ik = 12,6 kW * uur / kg.

De hoeveelheid gas die gedurende een bepaalde periode is verbruikt V (m³ of kg) kan worden berekend met de volgende formule:

V = Q * E / (H_ik *K), waar:

• Q - warmteverlies van het gebouw (kW);
• E - duur van de stookperiode (h);
• H_ik - minimale calorische waarde van gas (kW * h / m³);
• K - ketelrendement.

Voor vloeibaar gemaakt gas, de afmeting: H_ik is gelijk aan kW * h / kg.

Voorbeeld berekening gasverbruik

Laten we bijvoorbeeld een typisch geprefabriceerd houten huisje met twee verdiepingen nemen. Regio - Altai-territorium, g. Barnaul.

Stap 1. Laten we de belangrijkste parameters van het huis berekenen voor het berekenen van warmteverlies:

• Vloer. Bij afwezigheid van een geventileerde kelder kunnen verliezen door de vloer en fundering worden verwaarloosd.
• Raam. Venster met dubbele beglazing “4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I”: R_O = 0.75. Beglazingsgebied S_O = 40 m².
• Muren. De oppervlakte van de langs(zij)wand is 10 * 3,5 = 35 m². Het oppervlak van de dwars(voor)wand is 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². De totale oppervlakte van de omtrek van het gebouw is dus 150 m², en rekening houdend met de beglazing, de gewenste waarde S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Muren. De belangrijkste isolatiematerialen zijn gelijmd gelamineerd hout, 200 mm dik (R_B = 1,27) en basaltisolatie, 150 mm dik (R_jij = 3.95). De totale indicator van de weerstand tegen warmteoverdracht voor de muur R_s = R_B + R_jij = 5.22.
• Dak. Isolatie herhaalt volledig de vorm van het dak. Dakoppervlak zonder overstekken S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Dak. De belangrijkste thermische isolatiematerialen zijn voering, 12,5 mm dik (R_v = 0,07) en basaltisolatie, 200 mm dik (R_jij = 5.27). De totale indicator van de weerstand tegen warmteoverdracht voor het dak R_k = R_v + R_jij = 5.34.
• Ventilatie. Laat de luchtstroom niet worden berekend door de oppervlakte van het huis, maar rekening houdend met de vereisten om een ​​waarde van minimaal 30 m te garanderen³ per persoon per uur. Aangezien er permanent 4 mensen in het huisje wonen, dan L = 30 * 4 = 120 m³ / H

Stap. 2. Laten we het benodigde ketelvermogen berekenen. Als de apparatuur al is aangeschaft, kan deze stap worden overgeslagen.

De temperatuur van de koudste periode van vijf dagen is "-41 ° C". We nemen de comfortabele temperatuur als "+24 ° С". Het gemiddelde temperatuurverschil over deze periode is dus dT = 65 °C.

Laten we het warmteverlies berekenen:

• door ramen: Q_O = S_O * dT / R_O = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• door de muren: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• door het dak: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• door ventilatie: Q_v = L * Q * C * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Het totale warmteverlies van het hele huis tijdens de koude periode van vijf dagen is:

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

Zo kunt u voor dit modelhuis een gasboiler kiezen met een maximale warmteafgifte van 10-12 kW. Als er ook gas wordt gebruikt voor de warmwatervoorziening, dan zul je een efficiënter apparaat moeten nemen.

Stap 3. Laten we de duur van de stookperiode en het gemiddelde warmteverlies berekenen.

Het koude seizoen, wanneer verwarming nodig is, wordt opgevat als een seizoen met gemiddelde dagelijkse temperaturen onder de 8-10°C. Daarom kunt u voor berekeningen kolommen nr. 11-12 of kolommen nr. 13-14 van tabel 1 SNiP 23-01-99 nemen.

Deze keuze blijft bij de eigenaren van het huisje. Tegelijkertijd zal er geen significant verschil zijn in het jaarlijkse brandstofverbruik. In ons geval zullen we ons concentreren op de periode met de temperatuur onder "+10 ° С". De duur van deze periode is 235 dagen of E = 5640 uur.

Het warmteverlies van de woning voor de gemiddelde temperatuur voor deze periode wordt op dezelfde manier berekend als in stap 2, alleen de parameter dT = 24 - (- 6,7) = 30,7 °C. Na het uitvoeren van de berekeningen, krijgen we: Q = 4192 Watt.

Stap 4. Laten we het volume van het verbruikte gas berekenen.

Laat de ketel efficiëntie K = 0.92. Dan is het volume verbruikt gas (met gemiddelde indicatoren van de minimale calorische waarde van het gasmengsel) voor de koude periode:

• voor aardgas: V = Q * E / (H_ik * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• voor vloeibaar gas: V = Q * E / (H_ik * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Als u de gasprijzen kent, kunt u de financiële kosten van verwarming berekenen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Het gasverbruik verminderen door fouten in verband met huisisolatie te elimineren. Echt voorbeeld:

Gasverbruik bij een bekend thermisch vermogen:

Alle berekeningen van warmteverlies kunnen alleen onafhankelijk worden uitgevoerd als de warmtebesparende eigenschappen van de materialen waaruit het huis is gebouwd bekend zijn. Als het gebouw oud is, moet u het eerst controleren op bevriezing en de geïdentificeerde problemen oplossen.

Daarna kunt u met behulp van de formules in het artikel het gasdebiet met hoge nauwkeurigheid berekenen.

Laat uw opmerkingen achter in het feedbackveld hieronder. Plaats foto's over het onderwerp van het artikel, stel vragen over aandachtspunten. Deel nuttige informatie die nuttig kan zijn voor bezoekers van onze site.