Cálculo do consumo de gás para aquecimento de uma casa de 100 m²: 2 vias

O que determina o consumo de gás

Uma questão importante da qual dependem os custos do material. Fatores:

• potência da caldeira;
• perdas de calor;
• valor calorífico do gás.

A caldeira é o principal gerador de calor, o conforto e o consumo de gás dependem do desempenho. O aquecedor pode ser:

• convector;
• com uma câmara de combustão aberta;
• com câmara de combustão fechada;
• condensação.

Convector - aquecedor de ar. A convecção é usada: forçada, natural. O gás queimado na câmara de combustão, passando pelo trocador de calor, é descarregado para o exterior. O ar frio entra no trocador de calor pela parte inferior da carcaça, aquece e sai para a sala. Ventiladores são usados ​​para acelerar o processo.

Convector de gás

A fornalha pode ser de dois tipos:

• abrir;
• fechado.

Em uma fornalha aberta, o oxigênio é retirado do ar ambiente e os produtos da combustão são removidos para fora.

Aquecedores com câmara aberta podem ser instalados em áreas não residenciais. Isso está relacionado à segurança.

Em uma câmara fechada, o oxigênio entra junto com o ar externo e é descarregado para fora. Os sistemas são mais seguros, mais produtivos. Os convetores são caracterizados pela baixa eficiência, cerca de 86%, são usados ​​para aquecer pequenas salas.

Diagrama da caldeira com: a) aberta; b) fornalha fechada

As caldeiras a gás são semelhantes em estrutura, mas aquecem água, que tem uma condutividade térmica maior do que o ar, e a eficiência é maior. A diferença é a forma de transferência de calor. A água aquecida em um trocador de calor (outro transportador de calor) é transferida por uma bomba para radiadores em diferentes partes da casa. É possível transferir calor por longas distâncias. A eficiência das caldeiras com câmara aberta é de 88%, e a fechada - 92%.

Para aumentar a eficiência da caldeira, procuram retirar o calor dos produtos da combustão. Eles criaram uma caldeira de condensação. Funciona como um convencional, mas possui dois trocadores de calor: o primeiro é convencional, tira o calor dos produtos da combustão, o segundo é instalado no trajeto dos gases de exaustão. O transportador de calor que obtém calor dos gases deve ter uma temperatura não superior a 55 ° C. Os gases de escape esfriam, a água é liberada - condensado, que pode ser usado para fins técnicos. A eficiência pode ser aumentada em até 96%.

Como funciona uma caldeira de condensação a gás

Quanto menor for a perda de calor, menor será o consumo de gás.

Quanta energia um sistema de aquecimento doméstico consome?

As perdas de calor incluem condições, fatores que reduzem a temperatura da casa. É impossível levar tudo em consideração, vamos destacar alguns:

• ponto geográfico;
• área aquecida;
• se o apartamento é aquecido - onde está localizado;
• material da parede exterior;
• ventilação;
• consumo de calor para necessidades adicionais.

O primeiro ponto refere-se à zona climática, quanto mais ao norte, maior a perda. A localização da casa no terreno. Por exemplo, uma casa localizada separadamente, em uma colina, está exposta a mais cargas de vento do que uma casa protegida por outros edifícios em um local baixo.

O segundo ponto é mais correto para nomear o volume aquecido, o aumento do teto aumenta a área das paredes externas que introduzem perdas. A exceção é que um cômodo do porão com o mesmo volume perde significativamente menos calor do que o cômodo superior.

O apartamento no centro da casa tem perdas apenas através de uma parede externa, a do canto superior uma - duas paredes de rua mais um teto conectado ao sótão, um telhado. As instalações do sul recebem aquecimento adicional do sol, o que não pode ser dito sobre a localização do norte.

O isolamento térmico das paredes é o fator mais importante na economia de calor. Acima de tudo, entra em contato com o ar externo, mesmo uma ligeira diminuição na perda de calor pode dar resultados.Ao construir, projetar, vale a pena pensar no material de construção. Se o edifício for construído, é necessário avaliar a condutividade térmica das paredes, isolar. Os custos serão compensados ​​pela redução do consumo de gás.

Diagrama de perda de calor

A ventilação é um ponto fraco. Ajustado corretamente, a manutenção fornecerá o oxigênio necessário, economizando o calor gerado. Algumas pessoas usam frestas de janelas e portas como ventilação, no entanto, a abordagem não é justificada pelo bom senso. Rachaduras podem aparecer em uma parede que não foi reformada em casa.

O último item da lista inclui fogões a gás, abastecimento de água quente, abastecimento de água quente. O aquecimento ocorre indiretamente por meio de um trocador de calor adicional. Quanto maior o consumo de AQS, mais gás será consumido.

Depois de determinar a perda de calor, a energia a ser reabastecida pode ser calculada. Existem fórmulas, tabelas, mas são difíceis de entender. Você pode usar o diagrama simplificado mostrado na tabela:

São mostradas as perdas para paredes externas, janelas, você deve selecionar uma linha, medir a área da sala. Por exemplo, se tivermos uma parede com uma janela, as perdas serão de 100 W / m2. O comprimento da sala é de 4 m, a largura é de 2,75 m, a obra é de 11 m2. Multiplicando por 100 W / m2, obtemos 1100 W ou 1,1 kW. Os cálculos são realizados em todos os quartos, o resultado é resumido.

Como salvar

Os custos financeiros de manutenção de um microclima confortável na casa podem ser reduzidos por

:

• isolamento adicional de todas as estruturas, instalação de janelas com vidros duplos e estruturas de portas sem pontes de frio;
• instalação de suprimento e ventilação de exaustão de alta qualidade (um sistema executado incorretamente pode causar aumento da perda de calor);
• uso de fontes alternativas de energia - painéis solares, etc.

À parte, vale a pena prestar atenção às vantagens do sistema de aquecimento do coletor e da automação, graças ao qual o nível ideal de temperatura é mantido em cada um dos quartos. Isto permite-lhe reduzir a carga da caldeira e o consumo de combustível durante o aquecimento exterior, reduzir o aquecimento do refrigerante que é fornecido aos radiadores ou o sistema de aquecimento radiante em divisões não utilizadas

Se a casa tiver um sistema de radiador padrão, uma folha de isolador de calor de espuma fina com uma superfície de folha externa pode ser colada na parede atrás de cada dispositivo de aquecimento. Essa tela reflete efetivamente o calor, evitando que ele escape pela parede para a rua.

Um conjunto de medidas destinadas a melhorar a eficiência térmica de uma casa ajudará a minimizar os custos de energia.

Como evitar a perda de calor

O consumo de combustível para aquecimento de uma casa depende da área total das instalações aquecidas, bem como do coeficiente de perda de calor. Qualquer edifício perde calor através do telhado, paredes, aberturas de janelas e portas, o piso do piso inferior.

Respectivamente, o nível de perda de calor depende dos seguintes fatores

:

• características do clima;
• rosas dos ventos e a localização da casa em relação aos pontos cardeais;
• características dos materiais a partir dos quais as estruturas de construção e telhados são erguidos;
• cave / cave;
• a qualidade do isolamento de pisos, estruturas de paredes, pisos de sótão e telhados;
• o número e a estanqueidade das estruturas das portas e janelas.

O cálculo térmico da casa permite que você selecione o equipamento da caldeira com parâmetros de energia ideais. Para determinar a demanda de calor com a maior precisão possível, o cálculo é executado para cada sala aquecida separadamente. Por exemplo, o coeficiente de perda de calor é maior em salas com duas janelas, em salas de canto, etc.

Observação! A potência da caldeira é selecionada com uma certa margem em relação aos valores calculados obtidos. A unidade de caldeira se desgasta e quebra mais rápido se funcionar regularmente até o limite

Ao mesmo tempo, uma reserva de energia excessiva se traduz em um aumento dos custos financeiros para a compra de uma caldeira e um aumento do consumo de combustível.

Quanto gás precisa ser queimado para gerar 1 kW

Depende do poder calorífico do combustível, quanto maior o indicador, menos combustível é necessário. O calor é geralmente medido em J / kg, J / m2, J / L. A tarefa é determinar o valor calorífico, para trazê-lo ao valor necessário. Para uso de aquecimento:

• metano;
• propano;
• butano;
• propano-butano.

Para converter J em kW, use a razão: 1 MJ = 0,278 kW / h.

Propano, butano, sua mistura tem purificação diferente, o conteúdo calórico varia. O volume e o peso do gás são muito variáveis. Temperatura, pressão afetam muito o desempenho. Isso se deve ao grande coeficiente de expansão, em comparação com a água, 16 vezes mais. Para comparar indicadores, a substância de teste deve estar nas mesmas condições (temperatura, pressão, pureza do produto).

Valor calórico do combustível

Outro indicador que afeta a quantidade de calor recebida é a eficiência da caldeira. Dependendo do projeto, o desempenho médio é determinado:

• convector de gás 86%;
• caldeira tipo aberto 88%;
• câmara de combustão fechada 92%;
• caldeira a gás de condensação 96%.

Os valores fornecidos são calculados em média, o desempenho é influenciado por muitos fatores, por exemplo, o material do trocador de calor. Talvez:

• aço;
• ferro fundido;
• alumínio;
• cobre.

A eficiência pode piorar, as placas do trocador de calor estão queimadas, obstruídas com fuligem.

Trocador de calor a gás

Os principais fatores que afetam o consumo de gás na caldeira

Um dispositivo de aquecimento a gás pode consumir material de trabalho com intensidades diferentes. Isso pode ser influenciado pelos seguintes fatores:

• Energia térmica gerada pelo dispositivo
• Eficiência ou integridade da conversão da energia do gás interno em energia térmica,
• A carga com a qual o dispositivo de aquecimento opera em um determinado momento. Portanto, no inverno, o consumo de gás nas caldeiras pode aumentar. Além disso, o consumo de caldeiras a gás para aquecimento de água corrente aumenta com o seu uso ativo.
• A quantidade de perda de calor em sua sala tem um impacto significativo no consumo de portadores de energia em caldeiras a gás. Portas mal fechadas, janelas e paredes não isoladas, correntes de ar no chão ou no teto - tudo isso afetará negativamente o consumo de gás na sua caldeira de aquecimento, levará inevitavelmente ao aumento de custos e atingirá a sua carteira.

Como calcular o consumo de gás para aquecimento durante um determinado período?

cálculo do consumo de gás

A maneira mais fácil de entender a quantidade de gás consumido em um determinado período é usar um exemplo simples. Digamos que temos a tarefa de construir aquecimento a gás para uma casa com área aquecida de cem metros quadrados. Aproximadamente cem watts de potência de aquecimento do dispositivo de aquecimento devem ser consumidos para aproximadamente cada metro quadrado da sala aquecida. Portanto, nossa casa planejada para aquecimento exigirá uma potência de cerca de 10 quilowatts (10.000 watts). Com o funcionamento constante do equipamento de aquecimento por um mês inteiro de trabalho, você usará 7200 quilowatts. Mas, na realidade, o equipamento de aquecimento (a menos que sua casa esteja localizada no extremo norte) não funcionará por mais da metade de um dia inteiro. Consequentemente, cerca de 3600 quilowatts serão gastos no aquecimento de nossa casa por mês. Dependendo das condições climáticas prevalecentes em sua área, você pode calcular a quantidade necessária de energia térmica que será gasta no aquecimento de sua casa durante o período de frio.

Uma boa caldeira a gás consumirá cerca de 0,1 metros cúbicos de gás para gerar um quilowatt de energia térmica.Com base nesses números e no custo de um metro cúbico de gás em sua área, você pode calcular facilmente a quantidade de gás necessária para aquecer sua casa.

Naturalmente, esses cálculos serão bastante aproximados e podem variar tanto para cima quanto para baixo, dependendo de uma variedade de condições.

Determinar se há um excesso de gás em nosso sistema de aquecimento?

Manômetro

Definiremos os principais sinais que indicarão que ocorrerão excessos de gás em nosso sistema de aquecimento. A presença desses sinais deve forçar um proprietário prudente a tomar medidas para aumentar a eficiência da caldeira a gás de aquecimento:

• Na sala onde o aquecedor está localizado, o superaquecimento do ar ambiente é registrado. Além disso, um sinal semelhante pode ser superaquecimento da superfície externa do dispositivo de aquecimento. No entanto, os produtos da combustão que saem da caldeira não são sobreaquecidos. Para aumentar a eficiência da caldeira, neste caso, é necessário instalar uma conduta de ar que irá mover o ar aquecido para as divisões aquecidas. Observe que o ar aquecido tende a se mover para cima. Assim, será melhor se a sala aquecida estiver localizada acima do local de instalação da caldeira a gás. Em outros casos, você terá que providenciar a circulação forçada de ar aquecido. Observe que o ar aquecido deve ser retirado da parte superior da sala da caldeira e distribuído para a parte inferior da sala aquecida.
• Além disso, um sinal negativo pode ser o superaquecimento dos produtos de combustão da caldeira de aquecimento. Neste caso, é necessário ajustar as configurações do dispositivo de aquecimento ou substituí-lo completamente.

Como conseguir um consumo de gás econômico?

Para usar mais economicamente os recursos de energia de entrada, você deve tomar as seguintes medidas:

• Compre um dispositivo de aquecimento com maior eficiência,
• Modifique o trocador de calor do sistema de aquecimento. A bomba de circulação embutida aumenta significativamente sua eficiência. A fim de garantir o bom funcionamento da bomba - coloque um filtro de água na frente dela,
• É imprescindível que uma unidade de troca de calor com circulação forçada de ar seja instalada em sistemas com fonte de alimentação universal capaz de operar com qualquer tipo de combustível.
• Ao instalar radiadores, certifique-se de que haja uma superfície refletora de calor atrás deles na parede. O concreto puro reduzirá a eficiência de um radiador em funcionamento em cerca de 30%. Uma boa solução seria instalar ventiladores na parte inferior dos radiadores que movem o ar quente para dentro da sala.
• A instalação de sistemas de controle automático em dispositivos de aquecimento aumenta significativamente sua eficiência. Mas essa automação requer, como regra, uma conexão constante da fonte de alimentação.

Consumo médio estatístico de gás por mês, dia, hora

Como calcular quanto gás é consumido? Isso pode ser feito de forma aproximada, é impossível levar em consideração todos os fatores. Dados:

• valor calorífico do gás;
• Eficiência do aquecedor;
• perda de calor do edifício;
• custos adicionais (por exemplo, sistema de abastecimento de água quente para abastecimento de água quente).

Para o cálculo, você pode usar a fórmula: V = Q / (q x eficiência / 100).

Uma versão simplificada, você pode ter uma ideia dos próximos custos. Explicação das designações:

• V é o volume de gás calculado;
• Q é o calor necessário;
• q é o poder calorífico do gás.

O volume do gás depende fortemente da temperatura, pressão; o volume dos vapores do gás à pressão atmosférica normal é levado em consideração. A partir de 1 kg da fase líquida do gás, são obtidos aproximadamente 450 litros de vapor. Para calcular quanto calor é necessário para o aquecimento, calcula-se a perda de calor das paredes, portas, janelas, piso e teto. Se houver ventilação, adicione um indicador. Ao usar água quente, o valor V é multiplicado por um fator de 1,15.O poder calorífico do gás é determinado a partir das tabelas, convertido em kW.

Como exemplo, você pode calcular para uma casa com uma área de 100 m2. Com base na tabela, determinamos a perda média de 120 W / m2h, traduzida em quilowatts, resulta em 0,12 kW / m2h. Multiplicando pela área total da casa, obtemos 12 kWh - o indicador Q.

É usada uma mistura liquefeita de gás propano-butano com um valor calorífico de 11,5 kW / kg. Caldeira com câmara fechada, produtividade 92%. Resta inserir indicadores na fórmula. V = 12: (11,5 x 92: 100) = 12: 10,58 = 1,13 m3 / h. Será 1,13 x 24 = 27,12 por dia, 813 m3 por mês.

O resultado será cerca de metade disso. As perdas de calor são consideradas em condições extremas - o dia mais frio do inverno. Não há muitos dias desse tipo na estação de aquecimento, o resultado geralmente é dividido por 2.

Como calcular o consumo de gás para aquecer uma casa

Ao calcular a vazão, dois parâmetros principais são levados em consideração. Essa é a potência do aparelho e da área da sala aquecida, quanto maior esses valores, maior será o consumo de combustível "azul". Na escolha da potência da caldeira, leva-se em consideração o cálculo de 1 kW de potência por 10 m2.

Como determinar (calcular) a quantidade de consumo de combustível? Para gerar uma capacidade de 1 kW, em média, é necessário gastar 0,112 metros cúbicos por hora de gás natural. Ao aquecer uma sala com pé-direito padrão e uma área de 100 m2. uma unidade de 10 quilowatts é necessária.

Multiplicando a potência do dispositivo de 10 quilowatts por 0,112 metros cúbicos, obtemos um consumo de gás de 1,12 metros cúbicos por hora. Mas, para que seu dispositivo não funcione constantemente com potência total, o que reduzirá significativamente sua vida útil, você deve adquirir um dispositivo com potência um pouco maior.

Além disso, deve-se ter em mente que os valores de consumo podem ser diferentes para unidades com a mesma potência. Depende das características de design do aparelho, dos materiais de que são feitos os elementos da caldeira, dos parâmetros dos dispositivos de proteção e controle. Abaixo estão os valores máximos de consumo de combustível principal por diferentes marcas de caldeiras, o último dígito do nome do modelo significa a potência da unidade.

À primeira vista, o consumo não é muito diferente para aparelhos com a mesma potência. Mas será muito diferente se você calcular o volume para um mês e, além disso, para um ano.

Como reduzir o consumo

Uma potente caldeira permite cobrir rapidamente as perdas de calor, porém o consumo de gás aumenta. O problema pode ser parcialmente resolvido usando uma caldeira de condensação. No entanto, o equipamento é mais caro do que os analógicos. Um trocador de calor a gás de cobre exigirá custos adicionais em dinheiro. O gás natural barato pode ser usado, no entanto, o volume de consumo de gás aumentará. Dicas práticas para economizar gás:

Melhor reduzir a perda de calor. A vedação completa de janelas, portas, isolamento da estrutura do edifício, consumo econômico de água quente ajudarão a reduzir significativamente o consumo.

Qual caldeira consome gás de forma mais econômica?

A resposta é inequívoca - condicionada. As perdas são contidas na liberação de produtos queimados quentes para a atmosfera. Para o resto das caldeiras, o indicador é muito mais alto. A unidade de gás é projetada para que o calor permaneça no edifício. A eficiência mostrará quanto calor permanece na sala. Alguns fabricantes tentam um truque, a caldeira tem uma eficiência superior a 100%. Acontece que a caldeira emite mais calor do que o combustível pode fornecer - um absurdo completo.

Para economizar aquecimento, você precisa escolher o combustível com sabedoria, ajustar o sistema e isolar o prédio.