Priemerná spotreba plynu na vykurovanie domu 150 m²: vzorce a príklad výpočtu

Financovanie vykurovacej sezóny tvorí významnú časť rozpočtu vynaloženého na údržbu bývania. Poznať cenu a priemernú spotrebu plynu na vykurovanie domu 150 m², môžete pomerne presne určiť náklady na vykurovanie priestorov. Tieto výpočty je ľahké vykonať sami bez platenia za služby vykurovacích inžinierov.

Všetko o normách spotreby plynu a metódach výpočtu spotreby modrého paliva sa dozviete z článku, ktorý sme predstavili. Povieme vám, koľko energie je potrebné na kompenzáciu tepelných strát domu počas vykurovacej sezóny. Ukážeme vám, aké vzorce by sa mali používať pri výpočtoch.

Vykurovanie vidieckych chát

Pri výpočte spotreby plynu, ktorá je potrebná na vykurovanie domu, bude najťažšia úloha výpočet tepelných strát, ktorý musí počas prevádzky plne kompenzovať vykurovací systém.

Komplex tepelných strát závisí od klímy, štrukturálnych vlastností budovy, použitých materiálov a parametrov ventilačného systému.

Výpočet množstva tepla, ktoré sa má kompenzovať

Vykurovací systém akejkoľvek budovy musí kompenzovať svoje tepelné straty Q (W) v chladnom období. Vyskytujú sa z dvoch dôvodov:

1. výmena tepla po obvode domu;
2. tepelné straty v dôsledku prenikania studeného vzduchu cez ventilačný systém.

Formálne tepelné straty stenou a strechou Q_TP je možné vypočítať podľa nasledujúceho vzorca:

Q_TP = S * dT / R,

kde:

• S - povrchová plocha (m²);
• dT - teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším vzduchom (° С);
• R. - indikátor odolnosti materiálov voči prenosu tepla (m² * ° С / W).

Posledný uvedený indikátor (nazývaný tiež „koeficient tepelného odporu“) je možné získať z tabuliek pripojených k stavebným materiálom alebo výrobkom.

Príklad. Nech má vonkajšia stena miestnosti plochu 12 m², z toho 2 m² zaberá okno.

Indikátory odporu prenosu tepla sú nasledujúce:

• Pórobetónové tvárnice D400: R. = 3.5.
• Okenná jednotka s dvojitým sklom s argónom „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R. = 0.75.

V tomto prípade pri izbovej teplote „+ 22 ° С“ a pri pouličnej teplote - „–30 ° С“ budú tepelné straty vonkajšej steny miestnosti:

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

Tento výpočet poskytuje správny výsledok za predpokladu, že nedôjde k nekontrolovanej výmene vzduchu (infiltrácii).

Môže sa to vyskytnúť v nasledujúcich prípadoch:

• Prítomnosť štrukturálnych chýb, ako napríklad voľné uloženie okenných rámov na steny alebo delaminácia izolačného materiálu. Treba ich zlikvidovať.
• Starnutie budovy, ktoré má za následok vznik triesok, prasklín alebo dutín v murive. V tomto prípade je potrebné zadať korekčné faktory do indikátora odolnosti materiálov voči prenosu tepla.

Rovnakým spôsobom je potrebné určiť tepelné straty strechou, ak sa predmet nachádza v najvyššom poschodí. Prostredníctvom podlahy dochádza k výraznej strate energie iba v prípade nevykurovaného, ​​vetraného suterénu, akým je napríklad garáž. V zemi teplo prakticky nezmizne.

Zvážte druhý dôvod tepelných strát - vetranie budovy. Spotreba energie na ohrev privádzaného vzduchu (Q_v) možno vypočítať podľa vzorca:

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

• L - spotreba vzduchu (m³ / h);
• q - hustota vzduchu (kg / m³);
• c - špecifická tepelná kapacita vstupujúceho vzduchu (kJ / kg * ° С);
• dT - teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším vzduchom (° С).

Špecifická tepelná kapacita vzduchu v teplotnom rozsahu, ktorý nás zaujíma [–50.. +30 ° С] sa rovná 1,01 kJ / kg * ° С alebo z hľadiska rozmeru, ktorý potrebujeme: 0,28 W * h / kg * ° С. Hustota vzduchu závisí od teploty a tlaku, ale pre výpočty môžete vziať hodnotu 1,3 kg / m³.

Príklad. Pre miestnosť 12 m² s rovnakým teplotným rozdielom ako v predchádzajúcom prípade budú tepelné straty spôsobené vetraním:

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

Dizajnéri berú prúdenie vzduchu v súlade s SNiP 41-01-2003 (v našom prípade 3 m³ / h na 1 m² plocha obývačky), ale túto hodnotu môže vlastník budovy výrazne znížiť.

Celková tepelná strata modelovej miestnosti je celkom:

Q = Q_TP + Q_v = 969 W.

Na výpočet tepelných strát za deň, týždeň alebo mesiac potrebujete poznať priemernú teplotu pre tieto obdobia.

Z vyššie uvedených vzorcov je zrejmé, že výpočet objemu spotrebovaného plynu pre krátke časové obdobie a a pre celú chladnú sezónu je potrebné vykonať s prihliadnutím na podnebie oblasti, kde sa ohrieva objekt. Preto je možné používať osvedčené štandardné riešenia iba pre podobné podmienky prostredia.

Vďaka komplexnej geometrii domu a rozmanitosti materiálov použitých pri jeho stavbe a izolácii môžete na výpočet požadovaného množstva tepla využiť služby špecialistov.

Spôsoby, ako minimalizovať tepelné straty

Náklady na vykurovanie domu sú významnou súčasťou nákladov na jeho údržbu. Preto je rozumné vykonávať niektoré druhy prác zameraných na zníženie tepelných strát o izolácia stropu, steny domu, izolácia podlahy a súvisiace návrhy.

Aplikácia schémy vonkajšej izolácie a zvnútra domu môže tento indikátor výrazne znížiť. To platí najmä pre staré budovy s veľkým opotrebovaním stien a podláh. Rovnaké platne z expandovaného polystyrénu umožňujú nielen obmedziť alebo úplne odstrániť zamrznutie, ale tiež minimalizovať prenikanie vzduchu cez chránený povlak.

Významné úspory je možné dosiahnuť aj vtedy, ak letné oblasti domu, ako sú verandy alebo podkrovie, nie sú napojené na vykurovanie. V tomto prípade dôjde k výraznému zníženiu obvodu vykurovanej časti domu.

Ak budete striktne dodržiavať vetracie normy priestorov, ktoré sú predpísané v SNiP 41-01-2003, tepelné straty z výmeny vzduchu budú vyššie ako zo zmrazenia stien a strechy budovy. Tieto pravidlá sú záväzné pre projektantov a všetky právnické osoby, ak sa priestory používajú na výrobu alebo poskytovanie služieb. Nájomcovia domu však môžu podľa vlastného uváženia znížiť hodnoty uvedené v dokumente.

Výmenníky tepla možno navyše použiť na ohrev studeného vzduchu prichádzajúceho z ulice, a nie na spotrebiče, ktoré spotrebúvajú elektrickú energiu alebo plyn. Bežný rekuperátor doštičiek teda môže ušetriť viac ako polovicu energie a zložitejšie zariadenie s nosičom tepla - asi 75%.

Výpočet požadovaného objemu plynu

Horľavý plyn musí kompenzovať tepelné straty. Na to je potrebné okrem tepelných strát domu poznať aj množstvo energie uvoľnenej pri spaľovaní, ktoré závisí od účinnosti kotla a výhrevnosti zmesi.

Pravidlo výberu kotla

Voľba ohrievača sa musí vykonať s prihliadnutím na tepelné straty doma. Malo by stačiť na obdobie, keď sa dosiahne ročná minimálna teplota. V pase podlahy resp nástenný plynový kotol za to zodpovedá parameter „menovitý tepelný výkon“, ktorý sa pre domáce spotrebiče meria v kW.

Pretože každá štruktúra má tepelnú zotrvačnosť, potom sa na výpočet požadovaného výkonu kotla pre minimálnu teplotu zvyčajne použije ukazovateľ najchladnejšieho päťdňového obdobia. Pre konkrétnu oblasť ho nájdete v organizáciách zapojených do zberu a spracovania meteorologických informácií alebo z tabuľky 1. SNiP 23-01-99 (stĺpec č. 4).

Ak výkon kotla prekročí indikátor postačujúci na vykurovanie miestnosti, nevedie to k zvýšeniu spotreby plynu. V takom prípade bude prestávka zariadenia dlhšia.

Niekedy je dôvod vybrať si kotol s o niečo nižšou kapacitou. Takéto zariadenia môžu byť výrazne lacnejšie pri nákupe aj v prevádzke. V tomto prípade je však potrebné mať náhradný zdroj tepla (napríklad ohrievač doplnený generátorom plynu), ktorý je možné použiť pri silných mrazoch.

Hlavným ukazovateľom účinnosti a hospodárnosti kotla je účinnosť. Pri modernom vybavení domácnosti sa pohybuje v rozmedzí od 88 do 95%. Účinnosť je zaznamenaná v pase zariadenia a používa sa pri výpočte spotreby plynu.

Vzorec uvoľňujúci teplo

Správne vypočítať spotrebu prírodného alebo skvapalneného plynu na vykurovanie domu s rozlohou asi 150 m² je potrebné zistiť ešte jeden ukazovateľ - výhrevnosť (merné spaľovacie teplo) dodávaného paliva. Podľa systému „SI“ sa meria v J / kg pre skvapalnený plyn alebo v J / m³ pre prírodné.

Tento ukazovateľ má dve hodnoty - výhrevnosť (H_l) a vyššie (H_h). Závisí to od vlhkosti a teploty paliva. Pri výpočte vezmite indikátor H_l - a musíte sa informovať u dodávateľa plynu.

Ak takéto informácie neexistujú, vo výpočtoch je možné vziať nasledujúce hodnoty:

• pre zemný plyn H_l = 33,5 mJ / m³;
• na skvapalnený plyn H_l = 45,2 mJ / kg.

Ak vezmeme do úvahy, že 1 mJ = 278 W * h, získame nasledujúcu výhrevnosť:

• pre zemný plyn H_l = 9,3 kW * h / m³;
• na skvapalnený plyn H_l = 12,6 kW * h / kg.

Objem plynu spotrebovaného na určité časové obdobie V (m³ alebo kg) možno vypočítať podľa nasledujúceho vzorca:

V = Q * E / (H_l * K), kde:

• Q - tepelné straty budovy (kW);
• E - trvanie vykurovacieho obdobia (h);
• H_l - minimálna výhrevnosť plynu (kW * h / m³);
• K - účinnosť kotla.

Pri skvapalnenom plyne rozmer H_l sa rovná kW * h / kg.

Príklad výpočtu spotreby plynu

Zoberme si napríklad typickú montovanú drevenú rámovú dvojpodlažnú chatu. Región - územie Altaj, g. Barnaul.

Krok 1. Vypočítajme hlavné parametre domu na výpočet tepelných strát:

• Poschodie. Pri absencii vetraného suterénu je možné zanedbať straty cez podlahu a základ.
• Okno. Okenná jednotka s dvojitým zasklením „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R._o = 0.75. Zasklená oblasť S_o = 40 m².
• Steny. Plocha pozdĺžnej (bočnej) steny je 10 * 3,5 = 35 m². Plocha priečnej (prednej) steny je 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Celková plocha obvodu budovy je teda 150 m²a s prihliadnutím na zasklenie požadovanú hodnotu S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Steny. Hlavnými tepelnoizolačnými materiálmi sú lepené laminované drevo, hrúbka 200 mm (R._b = 1,27) a čadičovou izoláciou, hrúbkou 150 mm (R._u = 3.95). Celkový indikátor odolnosti steny voči prenosu tepla R._s = R._b + R._u = 5.22.
• Strecha. Izolácia úplne opakuje tvar strechy. Plocha strechy bez presahov S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Strecha. Hlavnými tepelnoizolačnými materiálmi sú podšívka s hrúbkou 12,5 mm (R._v = 0,07) a čadičovou izoláciou, hrúbkou 200 mm (R._u = 5.27). Celkový ukazovateľ odolnosti strechy proti prenosu tepla R._k = R._v + R._u = 5.34.
• Vetranie. Nechajte prúdenie vzduchu vypočítať nie podľa plochy domu, ale s prihliadnutím na požiadavky na zabezpečenie hodnoty najmenej 30 m³ na osobu a hodinu. Keďže v chate trvale žijú 4 ľudia, potom L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Krok. 2. Vypočítajme požadovaný výkon kotla. Ak už bolo zariadenie zakúpené, tento krok je možné preskočiť.

Teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia je „–41 ° C“. Pohodlnú teplotu vezmeme ako „+24 ° С“. Priemerný teplotný rozdiel za toto obdobie teda bude dT = 65 ° C

Vypočítajme tepelné straty:

• cez okná: Q_o = S_o * dT / R._o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• cez steny: Q_s = S_s * dT / R._s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• cez strechu: Q_k = S_k * dT / R._k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• kvôli ventilácii: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Celkové tepelné straty celého domu počas chladného päťdňového obdobia budú:

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

Pre tento modelový dom si teda môžete vybrať plynový kotol s maximálnym tepelným výkonom 10-12 kW. Ak sa plyn používa aj na zásobovanie teplou vodou, budete musieť použiť účinnejšie zariadenie.

Krok 3. Vypočítajme trvanie vykurovacieho obdobia a priemerné tepelné straty.

Chladné obdobie, kedy je potrebné vykurovanie, sa chápe ako obdobie s priemernými dennými teplotami pod 8-10 ° C. Preto pre výpočty môžete použiť stĺpce č. 11-12 alebo stĺpce č. 13-14 tabuľky 1 SNiP 23-01-99.

Táto voľba zostáva majiteľom chaty. Súčasne nebude žiadny významný rozdiel v ročnej spotrebe paliva. V našom prípade sa zameriame na obdobie s teplotou pod „+10 ° С“. Trvanie tohto obdobia je 235 dní resp E = 5640 hodín.

Tepelné straty domu pre priemernú teplotu za toto obdobie sa vypočítajú rovnakým spôsobom ako v kroku 2, iba parametrom dT = 24 - ( - 6,7) = 30,7 ° C Po vykonaní výpočtov dostaneme Q = 4192 W.

Krok 4. Vypočítajme objem spotrebovaného plynu.

Nechajte účinnosť kotla K = 0.92. Potom objem spotrebovaného plynu (s priemernými ukazovateľmi minimálnej výhrevnosti plynnej zmesi) za chladné obdobie bude:

• pre zemný plyn: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• pre skvapalnený plyn: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Keď poznáte ceny plynu, môžete vypočítať finančné náklady na vykurovanie.

Závery a užitočné video na túto tému

Zníženie spotreby plynu odstránením chýb spojených s izoláciou domu. Skutočný príklad:

Spotreba plynu pri známom tepelnom výkone:

Všetky výpočty tepelných strát je možné vykonať nezávisle, iba ak sú známe tepelne úsporné vlastnosti materiálov, z ktorých je dom postavený. Ak je budova stará, je potrebné ju v prvom rade skontrolovať na zamrznutie a odstrániť identifikované problémy.

Potom podľa vzorcov uvedených v článku môžete vypočítať spotrebu plynu s vysokou presnosťou.

Vaše komentáre nechajte v nižšie uvedenom poli pre spätnú väzbu. Uverejňujte fotografie na tému článku, pýtajte sa na body záujmu. Podeľte sa o užitočné informácie, ktoré môžu byť užitočné pre návštevníkov našich stránok.