Средната консумация на газ за отопление на къща е 150 м²: пример за изчисления и преглед на формулите за топлотехника

Финансирането на отоплителния сезон е значителна част от бюджета, изразходван за поддръжка на жилищата. Знаейки цената и средната консумация на газ за отопление на къща 150 m², можете точно да определите цената на отоплението на помещенията. Тези изчисления е лесно да се правят самостоятелно, без да се заплащат услугите на топлинните инженери.

Ще научите всичко за стандартите и методите за потребление на газ от нашата статия. Ще поговорим за това колко енергия е необходима за компенсиране на топлинните загуби на къща през отоплителния сезон. Нека ви покажем какви формули трябва да се използват при изчисленията.

Отопление на селски къщи

При изчисляване на дебита на газ, който е необходим за отопление на къща, ще бъде най-трудната задача изчисление на топлинните загуби, които трябва да бъдат напълно компенсирани от отоплителната система по време на работа.

Комплексът от топлинни загуби зависи от климата, конструктивните особености на сградата, използваните материали и параметрите на вентилационната система.

Изчисляване на компенсирана топлина

Отоплителната система на всяка сграда трябва да компенсира нейните топлинни загуби Q (W) в студения период. Те се появяват по две причини:

1. пренос на топлина през периметъра на къщата;
2. загуба на топлина поради навлизане на студен въздух през вентилационната система.

Формално загубата на топлина през стената и покрива Q_m може да се изчисли по следната формула:

Q_m = S * dT / R,

когато:

• S - повърхностна площ (m²);
• дТ - разлика в температурата между вътрешния и външния въздух (° C);
• R - индикатор за устойчивост на топлопреминаване на материали (m² * ° C / W).

Последният индикатор (наричан още „коефициент на термично съпротивление“) може да се вземе от таблиците, приложени към строителни материали или изделия.

Видът на прозореца с двоен стъклопакет значително зависи от показателя за загуба на топлина у дома. Високата цена на изолираните прозорци ще бъде оправдана поради икономия на гориво

Пример. Нека външната стена на стаята е с площ 12 m²от които 2 m² заема прозорец.

Показателите за устойчивост на топлопреминаване са следните:

• Газобетонни блокове D400: R = 3.5.
• Двукамерен прозорец с двоен стъклопакет с аргон „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R = 0.75.

В този случай, при стайна температура „+ 22 ° C“, а на открито - „-30 ° C“, загубата на топлина на външната стена на помещението ще бъде:

• Q_m (стена) = 10 * (22 - (- 30)) / 3,5 = 149 W:
• Q_m (прозорец) = 2 * (22 - (- 30)) / 0.75 = 139 W:
• Q_m = Q_m (стена) + Q_m (прозорец) = 288 вата.

Това изчисление дава правилния резултат, ако няма неконтролирана обмяна на въздух (инфилтрация).

Тя може да възникне в следните случаи:

• Наличието на структурни дефекти, като хлабаво прилягане на дограмата към стените или отлепване на изолационен материал. Те трябва да бъдат елиминирани.
• Стареене на сградата, в резултат на което в зидарията се образуват стружки, пукнатини или празнини. В този случай е необходимо да се въведат коригиращи фактори в показателя за устойчивост на топлопреминаване на материали.

По същия начин е необходимо да се определи загубата на топлина през покрива, ако обектът е разположен на последния етаж. Чрез пода всяка значителна загуба на енергия настъпва само ако има неотоплен, издухан мазе, като гараж. Топлината почти не напуска земята.

За да се изчисли устойчивостта на топлопреминаване на многослойни материали, е необходимо да се обобщи работата на отделните слоеве. Обикновено за изчисления се вземат само най-непроводимите материали.

Помислете за втората причина за загубата на топлина - вентилацията на сградата. Консумация на енергия за загряване на подавания въздух (Q_в) може да се изчисли по формулата:

Q_в = L * q * c * dTКъде:

• L - консумация на въздух (m³ / час);
• р - плътност на въздуха (kg / m)³);
• в - специфична топлина на входящия въздух (kJ / kg * ° C);
• дТ - разлика в температурата между вътрешния и външния въздух (° C).

Специфичната топлина на въздуха в интересния за нас температурен диапазон [–50 .. +30 ° С] е равна на 1,01 kJ / kg * ° С или по отношение на необходимия размер: 0,28 W * h / kg * ° S. Плътността на въздуха зависи от температурата и налягането, но за изчисления можете да вземете стойност от 1,3 кг / м³.

Пример. За стая 12 m² със същата температурна разлика като в предишния пример, топлинните загуби, дължащи се на вентилационната работа, ще бъдат:

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

Дизайнерите поемат въздушен поток съгласно SNiP 41-01-2003 (в нашия пример 3 m³ / час на 1 m² площ на хола), но тази стойност може да бъде значително намалена от собственика на сградата.

Общата обща загуба на топлина в моделната стая е:

Q = Q_m + Q_в = 969 вата

За да изчислите топлинните загуби за ден, седмица или месец, трябва да знаете средната температура за тези периоди.

От горните формули става ясно, че изчисляването на обема на консумирания газ както за кратък период, така и за целия студен сезон трябва да се извърши, като се вземе предвид климатът на района, където се намира отопляваният обект. Следователно е възможно да се използват добре доказани стандартни решения само за подобни условия на околната среда.

За да определите подобни климатични параметри, можете да използвате картите на средните месечни температури през зимата. Те могат лесно да бъдат намерени в Интернет.

Със сложната геометрия на къщата и разнообразието от материали, използвани при нейното изграждане и изолация, можете да използвате услугите на специалисти, за да изчислите необходимото количество топлина.

Начини за минимизиране на загубите на топлина

Разходите за отопление на къща са значителна част от разходите за нейната поддръжка. Следователно е разумно да се извършват някои видове работи, насочени към намаляване на топлинните загуби чрез изолация на таванастените на къщата подова изолация и свързани дизайни.

приложение изолационни схеми отвън и вътре в къщата може значително да намали тази цифра. Това се отнася особено за стари сгради със силно износване на стени и подове. Същите плочи от полистиролова пяна позволяват не само да намалят или напълно да премахнат замръзването, но и да сведат до минимум проникването на въздух чрез защитеното покритие.

Значителни икономии могат да бъдат постигнати и ако летните зони на къщата, като верандата или таванското помещение, не са свързани с отоплението. В този случай ще има значително намаляване на периметъра на отопляемата част на къщата.

Използването на таванския етаж само през лятото значително спестява разходите за отопление на къщата през зимата. В този случай обаче таванът на горния етаж трябва да бъде добре изолиран

Ако стриктно спазвате стандартите за вентилация на помещенията, които са предписани в SNiP 41-01-2003, тогава загубите на топлина от обмен на въздух ще бъдат по-високи, отколкото от замръзване на стените и покрива на сградата. Тези правила са задължителни за проектантите и всички юридически лица, ако помещенията се използват за производство или предоставяне на услуги. Жителите на къщата обаче могат по своя преценка да намалят стойностите, посочени в документа.

В допълнение, топлообменниците могат да се използват за загряване на студен въздух, идващ от улицата, а не на уреди, които консумират електричество или газ. Така един обикновен пластинен топлообменник може да спести повече от половината енергия, а по-сложно устройство с охлаждаща течност може да спести около 75%.

Изчисляване на необходимия обем газ

Горливият газ трябва да компенсира загубите на топлина. За това, в допълнение към загубите на топлина в домашни условия, е необходимо да се знае количеството енергия, освободено при изгарянето, което зависи от ефективността на котела и калоричната стойност на сместа.

Правило за избор на котела

Изборът на нагревател трябва да се извърши, като се вземат предвид загубите на топлина у дома. Трябва да е достатъчно за периода, когато е достигната годишната минимална температура. В паспорта или стенни газови котли параметърът "номинална топлинна мощност", който се измерва в kW за домакински уреди, е отговорен за това.

Тъй като всяка структура има топлинна инерция, за изчисляване на необходимия капацитет на котела за минималната температура обикновено се взема индикаторът за най-студения петдневен период. За определен район може да се намери в организации, участващи в събирането и обработката на метеорологична информация, или от таблица 1. SNiP 23-01-99 (колона № 4).

Фрагмент от таблица 1 от SNiP 23-01-99. Използвайки го, можете да получите необходимите данни за климата на района, където се намира отопляваният обект

Ако мощността на котела надвишава показателя, достатъчен за отопление на помещението, тогава това не води до увеличаване на консумацията на газ. В този случай престоят на оборудването ще бъде по-дълъг.

Понякога има причина да изберете бойлер с малко по-ниска мощност. Такива устройства могат да бъдат много по-евтини при покупка и работа. В този случай обаче е необходимо да има резервен източник на топлина (например нагревател с газов генератор), който може да се използва при тежки студове.

Основният показател за ефективността и ефективността на котела е ефективността. За модерното домакинско оборудване то варира от 88 до 95%. Ефективността се регистрира в паспорта на устройството и се използва при изчисляване на разхода на газ.

Формула за отделяне на топлина

Правилно да се изчисли консумацията на природен или втечнен газ за отопление на къща с площ около 150 m² трябва да знаете още един показател - калоричната стойност (специфична топлина на изгаряне) на доставеното гориво. Според системата SI се измерва в J / kg за втечнен газ или в J / m³ за естествено.

Държачите за газ (резервоари за съхранение на втечнен газ) се характеризират в литри. За да разберете колко гориво ще го въведе в килограми, можете да приложите съотношение 0,54 кг / 1 л

Има две стойности на този показател - по-ниска калоричност (Н_л) и по-високи (Н_з). Зависи от влажността и температурата на горивото. При изчисляване вземете индикатор Н_л - Трябва да разберете от доставчика на газ.

Ако няма такава информация, тогава в изчисленията можете да вземете следните стойности:

• за природен газ Н_л = 33,5 mJ / m³;
• за втечнен газ Н_л = 45,2 mJ / kg.

Като се има предвид, че 1 mJ = 278 W * h, получаваме следните калорични стойности:

• за природен газ Н_л = 9,3 кВт * ч / м³;
• за втечнен газ Н_л = 12,6 кВт * ч / кг.

Обем на консумирания газ за определен период от време V (т³ или kg) може да се изчисли по следната формула:

V = Q * E / (H_л * K)Къде:

• Q - топлинна загуба на сградата (кВт);
• E - продължителност на отоплителния период (h);
• Н_л - минимална калоричност на газ (kW * h / m)³);
• K - ефективност на котела.

За втечнен газ, размер Н_л равна на kW * h / kg.

Пример за изчисляване на разхода на газ

Например вземете типична дървена двуетажна къщичка сглобяема рамка. Регион - територия на Алтай, Барнаул.

Размерът на вилата е 10 х 8,5 м. Наклонът на фронтонния покрив е 30 °. Този проект се характеризира с топло таванско помещение, сравнително голяма площ на остъкляване, отсъствие на мазе и стърчащи части от къщата

Стъпка 1 Изчисляваме основните параметри на къщата за изчисляване на топлинните загуби:

• Павел. При липса на прочистен мазе загубите през пода и фундамента могат да бъдат пренебрегвани.
• Прозорците. Двукамерен прозорец с двоен стъклопакет "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_о = 0,75. Площ за остъкляване S_о = 40 m².
• Стените. Площта на надлъжната (странична) стена е 10 * 3,5 = 35 m², Площта на напречната (предна) стена е 8,5 * 3,5 + 8,5² * TG(30) / 4 = 40 m², По този начин общият периметър на сградата е 150 m², и като се вземе предвид остъкляването, желаната стойност S_ите = 150 - 40 = 110 m².
• Стените. Основните топлоизолационни материали са залепена греда с дебелина 200 мм (R_б = 1,27) и базалтова изолация, с дебелина 150 мм (R_ф = 3,95). Общата устойчивост на топлопреминаване за стената R_ите = R_б + R_ф = 5.22.
• Покривът. Затоплянето напълно повтаря формата на покрива. Площ на покрива без надвеси S_к = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Покривът. Основните топлоизолационни материали са облицовка с дебелина 12,5 мм (R_V = 0,07) и базалтова изолация, с дебелина 200 мм (R_ф = 5.27). Общата устойчивост на топлопреминаване за покрива R_к = R_V + R_ф = 5.34.
• Вентилация. Нека дебитът на въздушния поток се изчислява не в зависимост от площта на къщата, но като се вземат предвид изискванията, осигурете стойност най-малко 30 m³ на човек на час. Тъй като вилата е постоянно обитавана от 4 души, тогава L = 30 * 4 = 120 m³ / ч

Стъпка. 2. Изчисляваме необходимата мощност на котела. Ако оборудването вече е закупено, тази стъпка може да бъде пропусната.

За нашите изчисления е необходимо да се знаят само два показателя на газов котел: ефективност и номинална мощност. Те трябва да бъдат регистрирани в паспорта на устройството.

Температурата на най-студения петдневен период е „–41 ° C“. Ще вземем комфортна температура като "+24 ° С". По този начин средната разлика в температурата през този период ще бъде дТ = 65 ° С.

Изчисляваме топлинните загуби:

• през прозорците: Q_о = S_о * дТ / R_о = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• през стените: Q_ите = S_ите * дТ / R_ите = 110 * 65 / 5.22 = 1370 W;
• през покрива: Q_к = S_к * дТ / R_к = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• поради вентилация: Q_V = L * р * в * дТ = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Общата топлинна загуба на цялата къща през студения петдневен период ще бъде:

Q = Q_о + Q_ите + Q_к + Q_V = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.

По този начин за тази моделна къща можете да изберете газов котел с параметър за максимална топлинна мощност 10-12 kW. Ако газът се използва и за подаване на топла вода, ще трябва да вземете по-продуктивно устройство.

Стъпка 3 Изчисляваме продължителността на отоплителния период и средната топлинна загуба.

Под студения сезон, когато е необходимо отопление, разбирайте сезона с средни дневни температури под 8-10 ° C. Следователно, за изчисления можете да вземете или колони № 11-12 или колони № 13-14 на таблица 1 на SNiP 23-01-99.

Този избор е оставен на собствениците на вилата. В този случай няма да има съществена разлика в годишния разход на гориво. В нашия случай ще се спрем на период с температура под „+ 10 ° C“. Продължителността на този период е 235 дни или E = 5640 часа.

При централизирано отопление включването и изключването на подаването на охлаждащата течност се извършва в съответствие с установените стандарти. Едно от предимствата на частна къща е стартирането на режим на отопление по желание на жителите

Загубата на топлина на къщата за средната температура за този период се изчислява както в стъпка 2, само параметърът дТ = 24 - (- 6,7) = 30,7 ° С. След извършване на изчисленията получаваме Q = 4192 вата.

Стъпка 4 Изчисляваме количеството консумиран газ.

Нека ефективността на котела K = 0,92. Тогава обемът на консумирания газ (със средни показатели за минималната калоричност на газовата смес) за студения период от време ще бъде:

• за природен газ: V = Q * E / (Н_л * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 m³;
• за втечнен газ: V = Q * E / (Н_л * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 кг.

Знаейки цената на газа, можете да изчислите финансовите разходи за отопление.

Изводи и полезно видео по темата

Намаляване на консумацията на газ чрез премахване на грешки, свързани с изолацията на дома. Реален пример:

Поток на газ при известна топлинна мощност:

Всички изчисления на топлинните загуби могат да се извършват независимо, само когато са известни топлинно спестяващите свойства на материалите, от които е изградена къщата. Ако сградата е стара, тогава на първо място е необходимо да я проверите за замръзване и да премахнете идентифицираните проблеми.

След това, използвайки формулите, представени в статията, е възможно да се изчисли газовият поток с висока точност.

Моля, оставете коментари в полето за обратна връзка по-долу. Публикувайте снимка по темата на статията, задайте въпроси относно заинтересованите точки. Споделете полезна информация, която може да бъде полезна за посетителите на нашия сайт.