Ao escolher o equipamento da caldeira para um sistema de aquecimento, um pensamento muito inquieto persiste na cabeça - e quão gulosa será a unidade? Com certeza a resposta aparecerá quando o aquecimento for ligado e o medidor começar a contar o consumo de gás da caldeira de chão, dando corda regularmente. No entanto, será tarde para lamentar se os valores a pagar pelo gás não agradam ...
Consultores de vendas competentes, é claro, respondem à maioria das perguntas que surgem, você sempre pode recorrer a um engenheiro competente para obter ajuda, mas é bom ter pelo menos um conhecimento básico sozinho.
Aprenda com este artigo o máximo possível sobre os métodos de cálculo do consumo de energia e os fatores que devem ser levados em consideração nos cálculos. Abaixo, você encontrará não apenas fórmulas enfadonhas, mas também exemplos. No final, o que pode ser feito para reduzir o consumo de gás.
O conteúdo do artigo:
- O que afeta o consumo de gás?
- Cálculo preliminar rápido
-
A caldeira é conectada ao gasoduto principal
- Cálculo do consumo de gás nas fórmulas
- Usando fórmulas por exemplo
- A caldeira é alimentada por um tanque de gás ou cilindro
- Como minimizar o consumo de gás
- Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O que afeta o consumo de gás?
O consumo de combustível é determinado, em primeiro lugar, pela potência - quanto mais potente for a caldeira, mais intensamente o gás é consumido. Ao mesmo tempo, é difícil influenciar essa dependência de fora.
Mesmo se você diminuir a unidade de 20 kW ao mínimo, ela ainda consumirá mais combustível do que seu irmão menos poderoso de 10 kW ligado no máximo.
Esta tabela mostra qual é a relação entre a área aquecida e a potência da caldeira a gás. Quanto mais potente for a caldeira, mais cara ela será. Mas quanto maior a área das instalações aquecidas, mais rápido a caldeira se paga.
Em segundo lugar, levamos em consideração o tipo de caldeira e o princípio do seu funcionamento:
- câmara de combustão aberta ou fechada;
- convecção ou condensação;
- chaminé regular ou coaxial;
- um circuito ou dois circuitos;
- a presença de sensores automáticos.
Em uma câmara fechada, o combustível é queimado de forma mais econômica do que em uma câmara aberta. Eficiência da unidade de condensação graças ao trocador de calor adicional integrado para condensar os vapores, presente no produto de combustão, aumenta para 98-100% em comparação com 90-92%, a eficiência da convecção unidade.
COM chaminé coaxial o valor da eficiência também aumenta - o ar frio da rua é aquecido por um tubo de exaustão aquecido. Por causa do segundo circuito, claro, há um aumento no consumo de gás, mas, neste caso, a caldeira a gás também atende não um, mas dois sistemas - aquecimento e abastecimento de água quente.
Sensores automáticos são úteis, eles captam a temperatura externa e ajustam o funcionamento da caldeira para o modo ideal.
Em terceiro lugar, examinamos a condição técnica do equipamento e a qualidade do próprio gás. Escala e escama nas paredes do trocador de calor reduzem significativamente a transferência de calor; sua falta deve ser compensada com o aumento da potência.
Infelizmente, o gás pode estar com água e outras impurezas, mas em vez de fazer reivindicações aos fornecedores, mudamos o regulador de energia por várias divisões em direção à marca máxima.
Um dos modelos modernos e altamente econômicos é a caldeira de condensação a gás de chão de 160 kW da marca Baxi Power. Essa caldeira aquece 1600 sq. m de área, ou seja, uma grande casa com vários andares. Ao mesmo tempo, segundo dados do passaporte, consome 16,35 metros cúbicos de gás natural. m por hora e tem uma eficiência de 108%
E, em quarto lugar, a área das instalações aquecidas, a perda natural de calor, a duração da estação de aquecimento, as características do tempo. Quanto mais espaçosa for a área, quanto mais altos os tetos, quanto mais andares, mais combustível será necessário para aquecer tal cômodo.
Levamos em consideração algum vazamento de calor pelas janelas, portas, paredes, telhado. Ano após ano não acontece, há invernos quentes e geadas amargas - não dá para prever o tempo, mas os metros cúbicos de gás consumido para o aquecimento dependem diretamente dele.
Cálculo preliminar rápido
É muito simples estimar a vista quanto gás sua caldeira a gás consumirá.
Começaremos com o volume da sala aquecida ou com sua área:
- no primeiro caso, usamos o padrão de 30-40 W / cu. m;
- no segundo caso - 100 W / sq. m.
As normas são levadas em consideração levando-se em consideração a altura do teto na sala até 3 metros. Se você mora na região sul, os números podem ser reduzidos em 20-25%, e no norte, ao contrário, podem ser aumentados em uma vez e meia ou duas vezes. Aqueles. tome no segundo caso, por exemplo, 75-80 W / m2 ou 200 W / m2.
Multiplicando o padrão correspondente por volume ou área, obtemos quantos watts energia da caldeira necessário para aquecer a sala. Além disso, partimos da declaração padrão de que os equipamentos modernos de gás consomem 0,112 metros cúbicos de gás para gerar 1 kW de energia térmica.
Multiplicamos novamente - desta vez o padrão de consumo de gás (número 0,112) pela potência da caldeira obtida na multiplicação anterior (não se esqueça de converter watts em kW). Obtemos o consumo aproximado de gás por hora.
A caldeira geralmente funciona de 15 a 16 horas por dia. Calculamos o consumo diário de gás. Bem, quando o consumo diário já é conhecido, podemos facilmente determinar o consumo de gás para um mês e para toda a estação de aquecimento. Os cálculos são aproximados, mas suficientes para compreender o próprio princípio de cálculo e o consumo de gás esperado.
Uma máquina de calcular comum é suficiente para calcular o consumo de gás. Se você não quiser se aprofundar nas fórmulas de cálculo, use programas de calculadora online na rede. Insira os dados iniciais e obtenha o resultado imediatamente
Exemplo.
Digamos que a área da sala seja de 100 m².
Vamos calcular a potência da caldeira: 100 W / sq. m * 100 m² = 10.000 W (ou 10 kW).
Vamos calcular o consumo de gás por hora: 0,112 metros cúbicos. m * 10 kW = 1,12 metros cúbicos. m / hora.
Vamos calcular o consumo de gás por dia (16 horas de operação), por um mês (30 dias), para toda a estação de aquecimento (7 meses):
1,12 cc m * 16 = 17,92 metros cúbicos. m
17,92 cc m * 30 = 537,6 metros cúbicos. m
537,6 cc m * 7 = 3763,2 metros cúbicos. m
Nota: você pode determinar imediatamente o consumo de energia mensal e sazonal da caldeira em kW / h, e então recalculá-lo no consumo de gás.
10 kW * 24/3 * 2 * 30 = 4800 kW / hora - por mês
0,112 metros cúbicos * 4800 kW / h = 537,6 metros cúbicos m
4800 kWh * 7 = 33600 kWh - por temporada
0,112 metros cúbicos * 33600 kW / h = 3763,2 metros cúbicos m
Resta pegar a tarifa atual do gás e traduzir o total em dinheiro. E se o projeto incluir a instalação de um sistema de circuito duplo, que não só aquecerá a casa, mas também aquecerá água para uso doméstico, aumente a potência do equipamento e, consequentemente, o consumo de gás caldeiras a gás de chão aquecimento de outros 25%.
Os termovisores mais simples custam pelo menos US $ 300, e o preço dos profissionais começa em vários milhares, mas esses aparelhos mostram todos os lugares por onde o ar frio entra e sai de casa calorosamente
A caldeira é conectada ao gasoduto principal
Vamos analisar o algoritmo de cálculos que nos permite determinar com precisão o consumo de combustível azul para uma unidade instalada em uma casa ou apartamento conectado a redes de abastecimento de gás centralizadas.
Cálculo do consumo de gás nas fórmulas
Para um cálculo mais preciso, a potência das unidades de aquecimento a gás é calculada pela fórmula:
Potência da caldeira = QT * PARA,
Onde
QT - perda de calor planejada, kW;
K - fator de correção (de 1,15 a 1,2).
A perda de calor planejada (em W), por sua vez, é considerada da seguinte forma:
QT = S * ∆t * k / R,
Onde
S - área total das superfícies de fechamento, sq. m;
∆t - diferença de temperatura interna / externa, ° C;
k é o fator de dissipação;
R é o valor da resistência térmica do material, m2• ° C / W.
Valor do fator de dissipação:
- estrutura de madeira, estrutura de metal (3,0 - 4,0);
- assentamento de um tijolo, janelas e telhados antigos (2,0 - 2,9);
- alvenaria dupla, teto padrão, portas, janelas (1.1 - 1.9);
- paredes, telhado, pavimento com isolamento, vidros duplos (0,6 - 1,0).
Fórmula para calcular o consumo máximo de gás por hora com base na potência recebida:
Volume de gás = Qmax / (Qр * ŋ),
Onde
Qmax - potência do equipamento, kcal / hora;
QR - poder calorífico do gás natural (8000 kcal / m3);
ŋ - eficiência da caldeira.
Para determinar o consumo de combustível gasoso, basta multiplicar os dados, alguns dos quais você precisa retirar da folha de dados de sua caldeira, parte dos manuais de construção publicados em a Internet.
Usando fórmulas por exemplo
Suponha que temos um edifício com uma área total de 100 m2. A altura do edifício é 5 m, a largura é 10 m, o comprimento é 10 m, doze janelas medindo 1,5 x 1,4 m. Temperatura interna / externa: 20 ° C / - 15 ° C
Consideramos a área das superfícies envolventes:
- Andar 10 * 10 = 100 sq. m
- Telhado: 10 * 10 = 100 sq. m
- Windows: 1,5 * 1,4 * 12 unidades. = 25,2 sq. m
- Paredes: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 sq. m
Menos janelas: 200 - 25,2 = 174,8 m² m
O valor da resistência térmica dos materiais (fórmula):
R = d / λ, onde
d - espessura do material, m
λ - coeficiente de condutividade térmica do material, W / [m • ° C].
Calculamos R:
- Para o piso (mesa de concreto 8 cm + lã mineral 150 kg / m3 x 10 cm) R (piso) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m2• ° C / W)
- Para o telhado (painéis sanduíche feitos de lã mineral de 12 cm) R (telhado) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m2• ° C / W)
- Para janelas (janela com vidros duplos) R (janelas) = 0,49 (m2• ° C / W)
- Para paredes (painéis sanduíche feitos de lã mineral de 12 cm) R (paredes) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m2• ° C / W)
Os valores dos coeficientes de condutividade térmica para diferentes materiais foram retirados do livro de referência.
Adquira o hábito de fazer regularmente leituras do medidor, registrá-las e fazer uma análise comparativa, levando em consideração a intensidade da caldeira, as condições climáticas, etc. Opere a caldeira em diferentes modos, procure a opção de carga ideal
Agora vamos calcular as perdas de calor.
Q (chão) = 100 m2 * 20 ° C * 1 / 2,84 (m2* K) / W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (telhado) = 100 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (janelas) = 25,2 m2 * 35 ° C * 1 / 0,49 (m2* K) / W = 1800 W = 6,3 kW
Q (paredes) = 174,8 m2 * 35 ° C * 1 / 3,24 (m2* K) / W = 1888,3 W = 5,5 kW
Perda de calor de estruturas envolventes:
Q (total) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W / h
Você também pode adicionar perda de calor à ventilação. Para aquecer 1 m3 o ar de -15 ° С a + 20 ° С requer 15,5 W de energia térmica. Uma pessoa consome cerca de 9 litros de ar por minuto (0,54 cu. metros por hora).
Suponha que haja 6 pessoas em nossa casa. Eles precisam de 0,54 * 6 = 3,24 metros cúbicos. m de ar por hora. Calculamos a perda de calor para ventilação: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.
E a perda total de calor: 5472,75 W / h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.
Depois de gastar cálculo de engenharia de calor, primeiro calculamos a potência da caldeira e, em seguida, o consumo de gás por hora na caldeira a gás em metros cúbicos:
Potência da caldeira = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (arredondado para 7 kW).
Para usar a fórmula de cálculo do consumo de gás, traduzimos o indicador de potência resultante de quilowatts para quilocalorias: 7 kW = 6018,9 kcal. E tomaremos a eficiência da caldeira = 92% (os fabricantes de caldeiras modernas de piso a gás declaram esse valor entre 92 - 98%).
Consumo máximo de gás por hora = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m3/ч.
A caldeira é alimentada por um tanque de gás ou cilindro
A fórmula Volume de gás = Qmax / (Qр * ŋ) é adequada para determinar a necessidade de vários combustíveis, incl. e gás liquefeito. Vamos tirar do exemplo anterior o indicador obtido da potência da caldeira - 7 kW. Se tal caldeira requer 0,82 m3/ h de gás natural, quanto propano-butano será então necessário?
Aproximadamente uma vez por semana com botijões de gás você terá que ir a um posto de gasolina, o que significa custos de transporte e perda de tempo pessoal. Uma surpresa desagradável também pode trazer uma queda de temperatura abaixo de zero, se os botijões de gás estiverem na rua. Em um cilindro congelado, o gás não congela, mas também não evapora, tornando-se líquido. E a caldeira para de funcionar
Para calcular, você precisa saber qual é o seu valor calorífico. Ud. o calor de combustão (este é o valor calorífico) dos hidrocarbonetos liquefeitos em megajoules - 46,8 MJ / kg ou 25,3 MJ / l. Em quilowatt-hora - 13,0 kW * h / kg e 7,0 kW * h / l, respectivamente.
Vamos deixar a eficiência de uma caldeira de aquecimento a gás igual a 92% e calcular a demanda de gás por hora:
Volume de gás = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg / h
Um litro de gás liquefeito pesa 0,54 kg, por hora a caldeira vai queimar 0,59 / 0,54 = 1,1 litro de propano-butano. Agora consideramos quanto gás liquefeito é consumido por uma caldeira a gás por dia e por mês.
Se a caldeira funcionar 16 horas, então 17,6 litros por dia, 528 litros por mês (30 dias). Uma garrafa típica de 50 litros contém cerca de 42 litros de gás. Acontece que nossa casa com uma área de 100 m2 você precisará de 528/42 = 13 cilindros por mês.
Um tanque de gás com reserva de volume permite economizar gás. O custo do reabastecimento está crescendo no outono, a primavera é um período de redução de preços. Tente encher o tanque o máximo possível na primavera
Instalar um tanque de gasolina é muito mais conveniente do que substituir os cilindros vazios por outros cheios. É suficiente reabastecer o tanque de gás 2 a 3 vezes durante toda a estação de aquecimento.
Como minimizar o consumo de gás
Para dar menos dinheiro para o gás consumido pela caldeira de chão e não arregalar os olhos de espanto ao ver o próximo pagamento, siga estas recomendações.
Primeiro, preste atenção a caldeira de condensação - o mais econômico para hoje. Sua eficiência atinge 98-100% e superior. O preço é alto, mas vai valer a pena e logo valerá a pena. Para cada modelo, leia as avaliações dos clientes.
Se você não precisa de aquecimento de água, use uma caldeira de circuito único. Em um sistema de dois circuitos, a demanda de gás inclui um adicional de 20-25% que você não precisa.
Em segundo lugar, isole conscienciosamente não só as paredes, mas também o telhado, piso com fundação e porão. Instale janelas de vidros duplos com baixo consumo de energia nas janelas. Use um termovisor. Todos os pontos frios devem ser encontrados e eliminados. Na entrada da casa (corredor, hall, corredor), construa um piso aquecido.
Terceiro, use temporizadores e sensores. A temperatura que definir para aquecer o ar da divisão será regulada automaticamente - por exemplo, as baterias aquecem à noite e arrefecem ligeiramente durante o dia.
Se decidir sair de casa durante uma semana, pode regular ao mínimo o sistema de aquecimento para a duração da sua ausência, com o regresso ao funcionamento normal na altura da chegada. Uma vez por ano, é necessária uma inspeção para limpar bloqueios e incrustações do trocador de calor, vestígios de fuligem do queimador e fuligem da chaminé.
Não use a caldeira ao máximo. Os dados do passaporte contêm 10-20% da reserva de energia para emergências, registre invernos frios. Não se apresse para mudar o controlador de temperatura mais uma divisão. Uma bagatela, mas o consumo médio mensal de gás será refletido
Em quarto lugar, instale um cilindro tampão no sistema de aquecimento, que conterá um determinado fornecimento de transportador de calor (água quente). Devido a essa "garrafa térmica", alimentando as baterias por algum tempo quando a caldeira está desligada, é possível economizar até 20% de combustível.
Quinto, não ignore a ventilação adequada. Uma janela sempre entreaberta trará mais calor para a rua do que uma janela aberta por cinco minutos.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Os vídeos abaixo são sobre o consumo de gás em caldeiras de piso.
Aquecimento com gás liquefeito (propano). Consumo de combustível, experiência pessoal:
Consumo de gás de uma caldeira a gás de piso HOT SPOT 12 kW (revisão do usuário):
O gás é um recurso energético demandado, o problema de economizar o próprio recurso e os fundos para pagá-lo não perde sua relevância.
O consumo de gás razoável significa uma boa caldeira econômica, instalação profissional do sistema de aquecimento e combate às perdas de calor. A alta eficiência da unidade é garantia de economia de longo prazo nos custos do gás.
Se você duvida da precisão dos cálculos independentes, peça ajuda de um especialista qualificado que conheça as menores nuances das fórmulas. A sua opinião autoritária irá salvá-lo de erros tanto na fase de concepção do sistema de aquecimento como durante o seu funcionamento.
