Càlcul del consum de gas per escalfar una casa de 100 m²: 2 vies

Què determina el consum de gas

Una qüestió important de la qual depenen els costos materials. Factors:

• potència de la caldera;
• pèrdues de calor;
• poder calorífic del gas.

La caldera és el principal generador de calor; la comoditat i el consum de gas depenen del rendiment. L'escalfador pot ser:

• convector;
• amb una cambra de combustió oberta;
• amb una cambra de combustió tancada;
• condensació.

Convector - escalfador d'aire. S’utilitza convecció: forçada, natural. El gas crema a la cambra de combustió, passant per l'intercanviador de calor, i es descarrega a l'exterior. L’aire fred entra a l’intercanviador de calor per la part inferior de la carcassa, s’escalfa i surt a l’habitació. Els ventiladors s’utilitzen per accelerar el procés.

Convector de gas

La llar de foc pot ser de dos tipus:

• obert;
• tancat.

En una llar de foc oberta, l’oxigen s’agafa de l’aire de l’habitació i els productes de combustió s’eliminen a l’exterior.

Els escalfadors amb cambra oberta es poden instal·lar en zones no residencials. Això està relacionat amb la seguretat.

En una cambra tancada, l'oxigen entra juntament amb l'aire exterior i es descarrega a l'exterior. Els sistemes són més segurs i més productius. Els convectors es caracteritzen per una baixa eficiència, aproximadament el 86%, s’utilitzen per escalfar habitacions petites.

Esquema de la caldera amb: a) obert; b) foc tancat

Les calderes de gas es disposen aproximadament de la mateixa manera, però escalfen aigua, que té una conductivitat tèrmica més alta que l'aire, i l'eficiència és superior. La diferència és la forma de transferir calor. L’aigua escalfada en un bescanviador de calor (un altre transportador de calor) es transfereix mitjançant una bomba als radiadors de diferents parts de la casa. És possible transferir calor a llargues distàncies. L'eficiència de les calderes amb una cambra oberta és del 88%, una tancada: el 92%.

Per tal d’augmentar l’eficiència de la caldera, intenten eliminar la calor dels productes de combustió. Van sortir amb una caldera de condensació. Funciona com un convencional, però té dos bescanviadors de calor: el primer és convencional, agafa la calor dels productes de combustió i el segon s’instal·la en el recorregut dels gasos d’escapament. El transportador de calor que prengui calor dels gasos ha de tenir una temperatura no superior a 55 ° C. Els gasos d’escapament es refreden, s’allibera aigua, condensat, que es pot utilitzar amb finalitats tècniques. L'eficiència es pot augmentar fins a un 96%.

Com funciona una caldera de condensació de gas

Com més baixa sigui la pèrdua de calor, menor serà el consum de gas.

Quanta energia consumeix un sistema de calefacció de la llar?

Les pèrdues de calor inclouen condicions, factors que fan baixar la temperatura a la casa. És impossible tenir-ho tot en compte, en destaquem alguns:

• punt geogràfic;
• zona climatitzada;
• si l'apartament està climatitzat - on es troba;
• material de paret exterior;
• ventilació;
• consum de calor per a necessitats addicionals.

El primer punt es refereix a la zona climàtica, com més al nord, més gran és la pèrdua. La ubicació de la casa a terra. Per exemple, una casa situada per separat, en un turó, està exposada a més càrregues de vent que una casa protegida per altres edificis en un lloc baix.

El segon punt s’anomena més correctament el volum escalfat, l’augment del sostre augmenta la superfície de les parets exteriors, cosa que introdueix pèrdues. L’excepció és que una habitació del soterrani del mateix volum perd molta menys calor que la sala superior.

L'apartament al centre de la casa només té pèrdues a través d'una paret exterior, una de la cantonada superior: dues parets del carrer més un sostre connectat a l'àtic, un terrat. Els locals del sud reben calefacció addicional pel sol, cosa que no es pot dir sobre la ubicació del nord.

L’aïllament tèrmic de les parets és el punt més important per estalviar calor. La majoria entra en contacte amb l'aire exterior, fins i tot una lleugera disminució de la pèrdua de calor pot donar resultats.A l’hora de construir, dissenyar, val la pena pensar en el material de construcció. Si l'edifici està construït, cal avaluar la conductivitat tèrmica de les parets, aïllar-lo. Els costos es pagaran reduint el consum de gas.

Diagrama de pèrdues de calor

La ventilació és un punt feble. Si es fa un correcte ajustament i es proporcionarà l'oxigen necessari, estalviant la calor generada. Algunes persones utilitzen escletxes de finestres i portes com a ventilació, però l’enfocament no està justificat pel sentit comú. Poden aparèixer esquerdes en una paret que no s’hagi reformat a casa.

L’últim element de la llista inclou estufes de gas, subministrament d’aigua calenta i subministrament d’aigua calenta. L'escalfament es fa indirectament, mitjançant un intercanviador de calor addicional. Com més elevat sigui el consum d’ACS, més gas es consumirà.

Després de determinar la pèrdua de calor, es pot calcular l'energia a reposar. Hi ha fórmules, taules, però són difícils d’entendre. Podeu utilitzar el diagrama simplificat que es mostra a la taula:

Es mostren pèrdues per a parets externes, finestres, heu de seleccionar una línia, mesurar l'àrea de l'habitació. Per exemple, si tenim una paret amb una finestra, les pèrdues seran de 100 W / m2. La longitud de la sala és de 4 m, l’amplada és de 2,75 m, l’obra és d’11 m2. Multiplicant per 100 W / m2, obtenim 1100 W o 1,1 kW. Els càlculs es realitzen a totes les habitacions, el resultat es resumeix.

Com estalviar

Es poden reduir els costos econòmics de mantenir un microclima còmode a la casa

:

• aïllament addicional de totes les estructures, instal·lació de finestres de doble vidre i estructures de portes sense ponts freds;
• instal·lació de subministrament i ventilació d’escapament d’alta qualitat (un sistema mal executat pot provocar pèrdues de calor);
• ús de fonts d'energia alternatives: plaques solars, etc.

A part, val la pena prestar atenció als avantatges del sistema de calefacció de col·lectors i de l'automatització, gràcies als quals es manté el nivell òptim de temperatura a cadascuna de les habitacions. Això us permet reduir la càrrega de la caldera i el consum de combustible durant l'escalfament a l'exterior, reduir la calefacció del refrigerant subministrat als radiadors o al sistema de calefacció per terra radiant de les habitacions que no s'utilitzen

Si la casa té un sistema de radiadors estàndard, es pot enganxar a la paret darrere de cada dispositiu de calefacció una làmina d’aïllant tèrmic d’escuma fina amb una superfície exterior de làmina. Aquesta pantalla reflecteix eficaçment la calor, evitant que s’escapi per la paret al carrer.

Un conjunt de mesures destinades a millorar l’eficiència tèrmica d’una casa ajudaran a minimitzar els costos energètics.

Com evitar la pèrdua de calor

El consum de combustible per escalfar una casa depèn de la superfície total dels locals climatitzats, així com del coeficient de pèrdua de calor. Qualsevol edifici perd calor a través del terrat, les parets, les finestres i les portes, el terra del pis inferior.

Respectivament, el nivell de pèrdua de calor depèn dels següents factors

:

• característiques climàtiques;
• roses del vent i la ubicació de la casa en relació amb els punts cardinals;
• característiques dels materials a partir dels quals s’aixequen les estructures i les cobertes dels edificis;
• soterrani / soterrani;
• la qualitat de l'aïllament del sòl, les estructures de parets, els terres de les golfes i les teulades;
• el nombre i l'estanquitat de les estructures de portes i finestres.

El càlcul tèrmic de la casa permet seleccionar equips de caldera amb paràmetres de potència òptims. Per tal de determinar la demanda de calor amb la màxima precisió possible, es realitza el càlcul per a cada habitació climatitzada per separat. Per exemple, el coeficient de pèrdua de calor és més alt a les habitacions amb dues finestres, a les cantonades, etc.

Nota! La potència de la caldera es selecciona amb un cert marge en relació amb els valors calculats obtinguts. La caldera es desgasta i es trenca més ràpidament si funciona al límit

Al mateix temps, una reserva de potència excessiva es tradueix en un augment dels costos financers per a la compra d’una caldera i un augment del consum de combustible.

Quant de gas s’ha de cremar per generar 1 kW

Depèn del poder calorífic del combustible, com més gran sigui l’indicador, menys combustible es necessita. La calor es mesura normalment en J / kg, J / m2, J / L. La tasca consisteix a determinar el poder calorífic i portar-lo al valor requerit. Per a ús de calefacció:

• metà;
• propà;
• butà;
• propà-butà.

Per convertir J a kW, utilitzeu la proporció: 1 MJ = 0,278 kW / h.

Propà, butà, la seva barreja té una purificació diferent, el contingut calòric varia. El volum i el pes del gas són molt variables. La temperatura i la pressió afecten molt el rendiment. Això es deu al gran coeficient d’expansió, en comparació amb l’aigua, 16 vegades més. Per comparar els indicadors, la substància de prova ha d’estar en les mateixes condicions (temperatura, pressió, puresa del producte).

Valor calorífic del combustible

Un altre indicador que afecta la quantitat de calor rebuda és l'eficiència de la caldera. En funció del disseny, es determina el rendiment mitjà:

• convector de gas 86%;
• caldera tipus obert el 88%;
• cambra de combustió tancada 92%;
• caldera de gas de condensació al 96%.

Es fan una mitjana de les xifres donades, el rendiment està influït per molts factors, per exemple, el material de l'intercanviador de calor. Pot ser:

• acer;
• ferro colat;
• alumini;
• coure.

L'eficiència es pot deteriorar, les plaques de l'intercanviador de calor es cremen, es tapen amb sutge.

Intercanviador de calor de gas

Els principals factors que afecten el consum de gas a la caldera

Un dispositiu de calefacció de gas pot consumir material de treball amb intensitats diferents. Això pot estar influït pels següents factors:

• Potència tèrmica generada pel dispositiu
• Eficiència o integritat de la conversió de l'energia del gas intern en calor,
• La càrrega amb què funciona el dispositiu de calefacció en un moment determinat. Així, a l’hivern, el consum de gas a les calderes pot augmentar. A més, el consum de calderes de gas per escalfar aigua corrent augmenta amb el seu ús actiu.
• La quantitat de pèrdua de calor a l'habitació té un impacte significatiu en el consum de subministradors d'energia a les calderes de gas. Les portes mal tancades, les finestres i les parets no aïllades, els corrents d’aire al terra o al sostre: tot això afectarà negativament el consum de gas de la caldera de calefacció, inevitablement provocarà un augment dels costos i afectarà la cartera.

Com es calcula el consum de gas per a la calefacció durant un període determinat?

càlcul del consum de gas

La manera més senzilla d’entendre la quantitat de gas consumida durant un període determinat és utilitzar un exemple senzill. Suposem que tenim la tasca de construir calefacció de gas per a una casa amb una superfície climatitzada de cent metres quadrats. Cal consumir aproximadament cent vats de potència de calefacció del dispositiu de calefacció per aproximadament cada metre quadrat de la sala climatitzada. Per tant, la nostra casa prevista per a la calefacció requerirà una potència d’uns 10 quilowatts (10.000 watts). Amb un funcionament constant dels equips de calefacció durant tot un mes de treball, utilitzarà 7200 quilowatts. Però, de fet, els equips de calefacció (tret que la vostra casa estigui ubicada a l’extrem nord) no funcionaran més de la meitat d’un dia complet. En conseqüència, es gastaran uns 3600 quilowatts per escalfar la nostra casa al mes. En funció de les condicions climàtiques que prevalen a la vostra zona, podeu calcular la quantitat d’energia calorífica que es gastarà a escalfar la vostra llar durant el període fred.

Una bona caldera de gas consumirà uns 0,1 metres cúbics de gas per generar un quilowatt d’energia tèrmica.A partir d’aquestes xifres i del cost d’un metre cúbic de gas a la vostra zona, podeu calcular fàcilment la quantitat de gas necessària per escalfar la vostra llar.

Naturalment, aquests càlculs seran aproximats i poden variar tant cap amunt com cap avall, depenent de diverses condicions.

Determineu si hi ha un excés de gas al nostre sistema de calefacció?

Comptador de gas

Definim els principals signes que indicaran que es produiran sobrecàrregues de gas al nostre sistema de calefacció. La presència d’aquests rètols hauria d’obligar un propietari prudent a prendre mesures per millorar l’eficiència de la caldera de gas calefacció:

• A la sala on es troba l'escalfador, es registra el sobreescalfament de l'aire ambiental. A més, un signe similar pot ser el sobreescalfament de la superfície exterior del dispositiu de calefacció. No obstant això, els productes de combustió que surten de la caldera no s’escalfen massa. Per augmentar l’eficiència de la caldera en aquest cas, és necessari instal·lar un conducte d’aire que traslladi l’aire escalfat a les habitacions climatitzades. Tingueu en compte que l’aire escalfat tendeix a moure cap amunt. Per tant, serà millor si la sala climatitzada es troba a sobre del lloc d’instal·lació de la caldera de gas. En altres casos, haureu d’organitzar la circulació forçada de l’aire escalfat. Tingueu en compte que l’aire escalfat s’ha de treure de la part superior de la sala de calderes i distribuir-lo a la part inferior de la sala de calefacció.
• A més, un signe negatiu pot ser el sobreescalfament dels productes de combustió de la caldera de calefacció. En aquest cas, cal ajustar la configuració del dispositiu de calefacció o substituir-lo completament.

Com aconseguir un consum econòmic de gas?

Per utilitzar de manera més econòmica els recursos energètics entrants, heu de prendre les mesures següents:

• Compra un dispositiu de calefacció amb una eficiència augmentada,
• Modifiqueu l'intercanviador de calor del sistema de calefacció. La bomba de circulació incorporada augmenta significativament la seva eficiència. Per assegurar el bon funcionament de la bomba: col·loqueu un filtre d’aigua al davant,
• És imprescindible instal·lar una unitat d’intercanvi de calor amb circulació forçada d’aire en sistemes amb una font d’alimentació universal capaç de funcionar amb qualsevol tipus de combustible.
• Quan instal·leu radiadors, assegureu-vos que hi hagi una superfície reflectant la calor darrere a la paret. El formigó nu reduirà l'eficiència d'un radiador en funcionament al voltant d'un 30 per cent. Una bona solució seria instal·lar ventiladors a la part inferior dels radiadors que traslladin l’aire calent més a l’habitació.
• La instal·lació de sistemes de control automàtic en dispositius de calefacció augmenta significativament la seva eficiència. Però aquesta automatització requereix, per regla general, una connexió constant de la font d’energia.

Consum estadístic mitjà de gas per mes, dia, hora

Com es calcula la quantitat de gas que es consumeix? Es pot fer aproximadament, és impossible considerar tots els factors. Dades:

• poder calorífic del gas;
• Eficiència de l'escalfador;
• pèrdua de calor de l’edifici;
• costos addicionals (per exemple, sistema de subministrament d’aigua calenta per al subministrament d’aigua calenta).

Per al càlcul, podeu utilitzar la fórmula: V = Q / (q x eficiència / 100).

Una versió simplificada que us permetrà fer-vos una idea dels propers costos. Explicació de les designacions:

• V és el volum de gas calculat;
• Q és la calor necessària;
• q és el poder calorífic del gas.

El volum de gas depèn en gran mesura de la temperatura i la pressió; es té en compte el volum de vapors de gas a pressió atmosfèrica normal. A partir d’1 kg de la fase líquida del gas s’obtenen aproximadament 450 litres de vapor. Per calcular la quantitat de calor que es necessita per escalfar, es calcula la pèrdua de calor de les parets, les portes, les finestres, el terra i el sostre. Si hi ha ventilació, afegiu un indicador. Quan s’utilitza aigua calenta, el valor V es multiplica per un factor d’1,15.El poder calorífic del gas es determina a partir de les taules, convertides en kW.

Com a exemple, podeu calcular per a una casa amb una superfície de 100 m2. Basant-nos en la taula, determinem la pèrdua mitjana de 120 W / m2h, traduïda en quilowatts, resulta que 0,12 kW / m2h. Multiplicant per la superfície total de la casa, obtenim 12 kWh, l’indicador Q.

S'utilitza una barreja liquada de gas propà-butà amb un poder calorífic d'11,5 kW / kg. Caldera amb cambra tancada, productivitat del 92%. Queda per inserir indicadors a la fórmula. V = 12: (11,5 x 92: 100) = 12: 10,58 = 1,13 m3 / h. Resultarà a 1,13 x 24 = 27,12 al dia, 813 m3 al mes.

El resultat serà aproximadament la meitat. Les pèrdues de calor es prenen per condicions extremes: el dia més fred de l’hivern. No hi ha molts dies d’aquest tipus a la temporada de calefacció, el resultat se sol dividir per 2.

Com es calcula el consum de gas per escalfar una casa

A l’hora de calcular el cabal, es tenen en compte dos paràmetres principals. Aquesta és la potència de la unitat i l’àrea de la sala climatitzada, com més elevades siguin aquestes xifres, major serà el consum de combustible "blau". A l’hora d’escollir la potència de la caldera, es té en compte el càlcul d’1 kW de potència per cada 10 metres quadrats.

Com es pot determinar (calcular) la quantitat de consum de combustible? Per generar una potència d’1 kW, de mitjana cal gastar 0,122 metres cúbics per hora de gas natural. En escalfar una habitació amb una alçada de sostre estàndard i una superfície de 100 m² es requereix una unitat de 10 quilowatts.

Multiplicant la potència del dispositiu 10 quilowatts per 0,122 metres cúbics, obtenim un consum de gas d’1,12 metres cúbics per hora. Però, perquè el vostre dispositiu no funcioni constantment a plena potència, cosa que reduirà significativament la seva vida útil, hauríeu de comprar un dispositiu amb una potència lleugerament superior.

A més, cal tenir en compte que les xifres de consum poden diferir per a les unitats amb la mateixa potència. Depèn de les característiques de disseny de l’aparell, dels materials a partir dels quals es fabriquen els elements de la caldera, dels paràmetres dels dispositius de protecció i control. A continuació es mostren els valors màxims del consum principal de combustible de les diferents marques de calderes; l'últim dígit del nom del model significa la potència de la unitat.

A primera vista, el consum no és molt diferent per a dispositius amb la mateixa potència. Però serà molt diferent si es calcula el volum d’un mes i, a més, d’un any.

Com reduir el consum

Una potent caldera permet cobrir ràpidament les pèrdues de calor, però augmenta el consum de gas. El problema es pot resoldre parcialment mitjançant l’ús d’una caldera de condensació. No obstant això, l'equip és més car que els analògics. Un intercanviador de calor de gas de coure requerirà costos addicionals en efectiu. Es pot utilitzar gas natural barat, però, el volum de consum de gas augmentarà. Consells pràctics per estalviar gas:

Millor reduir la pèrdua de calor. El segellat a fons de les finestres, les portes, l’aïllament del marc de l’edifici i el consum econòmic d’aigua calenta ajudaran a reduir significativament el consum.

Quina caldera consumeix gas més econòmicament?

La resposta és inequívoca: condicionada. Les pèrdues es contenen en l'alliberament de productes cremats calents a l'atmosfera. Per a la resta de calderes, l’indicador és molt més alt. La unitat de gas està dissenyada perquè la calor quedi a l’edifici. L'eficiència mostrarà la quantitat de calor que queda a l'habitació. Alguns fabricants busquen un truc, la caldera té una eficiència superior al 100%. Resulta que la caldera emet més calor del que pot donar el combustible, un absurd complet.

Per estalviar calefacció, cal triar el combustible amb prudència, ajustar el sistema i aïllar l’edifici.