متوسط ​​استهلاك الغاز لتدفئة منزل بمساحة 150 مترًا مربعًا: أمثلة على الحسابات ومراجعة الصيغ الحرارية

ويشكل تمويل موسم التدفئة جزءا كبيرا من الميزانية التي تنفق على صيانة المساكن.معرفة السعر ومتوسط ​​استهلاك الغاز لتدفئة منزل 150م²، يمكنك تحديد تكلفة تدفئة المبنى بدقة تامة. من السهل إجراء هذه الحسابات بنفسك دون الدفع مقابل خدمات مهندسي التدفئة.

سوف تتعلم كل شيء عن معايير استهلاك الغاز وطرق حساب استهلاك الوقود الأزرق من المقالة التي قدمناها. سنخبرك بمقدار الطاقة المطلوبة للتعويض عن فقدان الحرارة في المنزل خلال موسم التدفئة. سنخبرك بالصيغ التي يجب استخدامها في الحسابات.

تدفئة البيوت الريفية

عند حساب استهلاك الغاز اللازم لتدفئة المنزل، ستكون المهمة الأكثر صعوبة حساب فقدان الحرارةوالتي يجب على نظام التدفئة تعويضها بالكامل أثناء التشغيل.

يعتمد مجمع فقدان الحرارة على المناخ وميزات تصميم المبنى والمواد المستخدمة ومعايير التشغيل لنظام التهوية.

حساب كمية الحرارة المعوضة

يجب أن يعوض نظام التدفئة في أي مبنى عن فقدان الحرارة س (ث) خلال فترة البرد من الزمن. تحدث لسببين:

1. التبادل الحراري من خلال محيط المنزل.
2. فقدان الحرارة نتيجة دخول الهواء البارد عبر نظام التهوية.

رسميا، فقدان الحرارة من خلال الجدار والسقف س_tp يمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:

س_tp = س * دي تي / ر,

أين:

• س - مساحة السطح (م²);
• دي تي - فرق درجة الحرارة بين هواء الغرفة وهواء الشارع (درجة مئوية)؛
• ر - مؤشر مقاومة انتقال الحرارة للمواد (م² * درجة مئوية / ث).

ويمكن أخذ المؤشر الأخير (والذي يسمى أيضاً “معامل المقاومة الحرارية”) من الجداول المرفقة بمواد أو منتجات البناء.

يعتمد معدل فقدان الحرارة في المنزل بشكل كبير على نوع النافذة ذات الزجاج المزدوج. سيتم تبرير السعر المرتفع للنوافذ المعزولة بسبب توفير الوقود

مثال. دع الجدار الخارجي للغرفة بمساحة 12 م²منها 2 م² يحتل نافذة.

مؤشرات مقاومة انتقال الحرارة هي كما يلي:

• الكتل الخرسانية الهوائية D400: ر = 3.5.
• نافذة زجاجية مزدوجة بمادة الأرجون “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: ر = 0.75.

في هذه الحالة، عند درجة حرارة الغرفة "+22 درجة مئوية"، ودرجة حرارة الشارع - "-30 درجة مئوية"، فإن فقدان الحرارة من الجدار الخارجي للغرفة سيكون:

• س_tp (الجدار) = 10 * (22 – (– 30)) / 3.5 = 149 وات:
• س_tp (نافذة) = 2 * (22 – (– 30)) / 0.75 = 139 وات:
• س_tp = س_tp (الجدار) + س_tp (نافذة) = 288 وات.

يعطي هذا الحساب النتيجة الصحيحة بشرط عدم وجود تبادل هواء غير متحكم فيه (تسلل).

وقد يحدث في الحالات التالية:

• وجود عيوب هيكلية، مثل تركيب إطارات النوافذ على الجدران أو تقشير المواد العازلة. يجب القضاء عليهم.
• شيخوخة المبنى، مما يؤدي إلى ظهور رقائق أو شقوق أو فراغات في البناء. في هذه الحالة، من الضروري إدخال عوامل التصحيح في مقاومة انتقال الحرارة للمواد.

بنفس الطريقة، من الضروري تحديد فقدان الحرارة من خلال السقف إذا كان الكائن موجودا في الطابق العلوي. من خلال الأرضية، لا يحدث أي فقدان كبير للطاقة إلا في حالة وجود مساحة سفلية غير مدفأة وجيدة التهوية، مثل المرآب. تقريبا لا تذهب الحرارة إلى الأرض.

لحساب مؤشر مقاومة انتقال الحرارة للمواد متعددة الطبقات، من الضروري تلخيص مؤشرات الطبقات الفردية. عادة، يتم أخذ المواد غير الموصلة للحرارة فقط لإجراء العمليات الحسابية

دعونا نفكر في السبب الثاني لفقد الحرارة - تهوية المبنى. استهلاك الطاقة لتسخين هواء الإمداد (س_الخامس) يمكن حسابها باستخدام الصيغة:

س_الخامس = L * ف * ج * دي تي، أين:

• ل - تدفق الهواء (م³ / ح)؛
• س – كثافة الهواء (كجم/م³);
• ج - السعة الحرارية النوعية للهواء الداخل (كيلو جول/كجم * درجة مئوية)؛
• دي تي – فرق درجة الحرارة بين هواء الغرفة وهواء الشارع (درجة مئوية).

السعة الحرارية النوعية للهواء في نطاق درجة الحرارة الذي يهمنا [-50.. +30 درجة مئوية] تساوي 1.01 كيلوجول / كجم * درجة مئوية أو مترجمة إلى البعد الذي نحتاجه: 0.28 واط * ساعة / كجم * درجة مئوية. تعتمد كثافة الهواء على درجة الحرارة والضغط، ولكن بالنسبة للحسابات، يمكنك أن تأخذ قيمة 1.3 كجم / م³.

مثال. لغرفة 12 م² وبنفس الفرق في درجة الحرارة كما في المثال السابق، فإن فقدان الحرارة بسبب التهوية سيكون:

س_الخامس = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 – (– 30)) = 681 وات.

يأخذ المصممون تدفق الهواء وفقًا لـ SNiP 41-01-2003 (في مثالنا 3 م³ / ساعة عند 1 م² منطقة غرفة المعيشة)، ولكن يمكن تخفيض هذه القيمة بشكل كبير من قبل مالك المبنى.

إجمالي فقدان الحرارة للغرفة النموذجية هو:

س = س_tp + س_الخامس = 969 واط.

لحساب فقدان الحرارة يوميًا أو أسبوعًا أو شهرًا، عليك معرفة متوسط ​​درجة الحرارة لهذه الفترات.

يتضح من الصيغ المذكورة أعلاه أن حساب حجم الغاز المستهلك لفترة قصيرة من الزمن ولموسم البرد بأكمله يجب أن يتم مع مراعاة مناخ المنطقة التي توجد بها المنشأة الساخنة.ولذلك، لا يمكن استخدام الحلول القياسية التي أثبتت جدواها إلا في ظروف طبيعية مماثلة.

لتحديد المعلمات المناخية المماثلة، يمكنك استخدام خرائط متوسط ​​\u200b\u200bدرجات الحرارة الشهرية في فصل الشتاء. ويمكن العثور عليها بسهولة على شبكة الإنترنت

مع الهندسة المعقدة للمنزل وتنوع المواد المستخدمة في بنائه وعزله، يمكنك الاستعانة بخدمات المتخصصين لحساب الكمية المطلوبة من الحرارة.

طرق تقليل فقدان الحرارة

تشكل تكلفة تدفئة المنزل جزءًا كبيرًا من تكلفة صيانته. ولذلك فمن المعقول القيام ببعض أنواع الأعمال التي تهدف إلى تقليل فقدان الحرارة عن طريق عزل السقفجدران المنزل، عزل الأرضيات والهياكل ذات الصلة.

طلب مخططات العزل الخارجي ومن داخل المنزل يمكن تقليل هذا الرقم بشكل كبير. وينطبق هذا بشكل خاص على المباني القديمة التي تعاني من تآكل شديد في الجدران والأسقف. لا يمكن لنفس ألواح رغوة البوليسترين تقليل التجمد أو القضاء عليه تمامًا فحسب، بل تقلل أيضًا من تسرب الهواء من خلال الطلاء المحمي.

ويمكن أيضًا تحقيق وفورات كبيرة إذا كانت المناطق الصيفية في المنزل، مثل الشرفات أو أرضية العلية، غير متصلة بالتدفئة. في هذه الحالة، سيكون هناك انخفاض كبير في محيط الجزء الساخن من المنزل.

استخدام أرضية العلية فقط في الصيف يوفر بشكل كبير تكلفة تدفئة المنزل في الشتاء. ومع ذلك، في هذه الحالة، يجب أن يكون سقف الطابق العلوي معزولا بشكل جيد

إذا كنت تتبع بدقة معايير تهوية المباني المنصوص عليها في SNiP 41-01-2003، فإن فقدان الحرارة من تبادل الهواء سيكون أعلى من تجميد الجدران وسقف المبنى.هذه القواعد إلزامية للمصممين وأي كيانات قانونية إذا تم استخدام المباني لإنتاج أو تقديم الخدمات. ومع ذلك، يمكن لسكان المنزل، حسب تقديرهم، تقليل القيم المحددة في الوثيقة.

بالإضافة إلى ذلك، لتسخين الهواء البارد القادم من الشارع، يمكنك استخدام المبادلات الحرارية، بدلاً من الأجهزة التي تستهلك الكهرباء أو الغاز. وبالتالي، يمكن للمبادل الحراري للوحة العادية توفير أكثر من نصف الطاقة، ويمكن لجهاز أكثر تعقيدًا مزود بسائل تبريد توفير حوالي 75٪.

حساب الحجم المطلوب من الغاز

يجب أن يعوض الغاز المحترق فقدان الحرارة. للقيام بذلك، بالإضافة إلى فقدان حرارة المنزل، من الضروري معرفة كمية الطاقة المنبعثة أثناء الاحتراق، والتي تعتمد على كفاءة المرجل والقيمة الحرارية للخليط.

قاعدة اختيار المرجل

يجب أن يتم اختيار المدفأة مع مراعاة فقدان الحرارة في المنزل. يجب أن يكون كافيًا للفترة التي يتم فيها الوصول إلى الحد الأدنى لدرجات الحرارة السنوية. في جواز الأرضية أو غلاية غاز مثبتة على الحائط تعتبر المعلمة "الطاقة الحرارية الاسمية" مسؤولة عن ذلك، والتي يتم قياسها بالكيلوواط للأجهزة المنزلية.

نظرًا لأن أي هيكل لديه قصور حراري، لحساب طاقة الغلاية المطلوبة، عادةً ما يتم أخذ درجة الحرارة الدنيا من أبرد فترة خمسة أيام. بالنسبة لمنطقة معينة، يمكن العثور عليها في المنظمات المشاركة في جمع ومعالجة معلومات الأرصاد الجوية، أو من الجدول 1. SNiP 23-01-99 (العمود رقم 4).

جزء من الجدول 1 من SNiP 23/01/99. باستخدامه، يمكنك الحصول على البيانات اللازمة عن مناخ المنطقة التي توجد بها المنشأة الساخنة

إذا تجاوزت قوة الغلاية المؤشر الكافي لتدفئة الغرفة، فهذا لا يؤدي إلى زيادة في استهلاك الغاز.في هذه الحالة، ستكون فترة توقف المعدات أطول.

في بعض الأحيان يكون هناك سبب لاختيار غلاية ذات طاقة أقل قليلاً. يمكن أن تكون هذه الأجهزة أرخص بكثير في الشراء والتشغيل. ومع ذلك، في هذه الحالة، من الضروري أن يكون لديك مصدر حرارة احتياطي (على سبيل المثال، سخان مزود بمولد غاز)، والذي يمكن استخدامه في الصقيع الشديد.

المؤشر الرئيسي لكفاءة واقتصاد الغلاية هو عامل الكفاءة. أما بالنسبة للمعدات المنزلية الحديثة فهي تتراوح بين 88 إلى 95%. يتم ذكر الكفاءة في جواز سفر الجهاز وتستخدم عند حساب استهلاك الغاز.

صيغة إطلاق الحرارة

لحساب استهلاك الغاز الطبيعي أو المسال لتدفئة منزل بمساحة حوالي 150 م2 بشكل صحيح² من الضروري معرفة مؤشر آخر - القيمة الحرارية (حرارة الاحتراق النوعية) للوقود الموفر. وفقًا لنظام SI يتم قياسه بـ J / كجم للغاز المسال أو بـ J / م³ للطبيعي.

تتميز خزانات الغاز (حاويات تخزين الغاز المسال) باللتر. لمعرفة مقدار الوقود الذي سيتضمنه بالكيلو جرام، يمكنك استخدام النسبة 0.54 كجم / 1 لتر

هناك قيمتان لهذا المؤشر - قيمة حرارية أقل (ح_ل) والأعلى (ح_ح). ذلك يعتمد على الرطوبة ودرجة حرارة الوقود. عند الحساب، خذ المؤشر ح_ل – تحتاج إلى معرفة ذلك من مورد الغاز الخاص بك.

إذا لم تكن هناك مثل هذه المعلومات، فيمكن أخذ القيم التالية في الحسابات:

• للغاز الطبيعي ح_ل = 33.5 مللي جول/م³;
• للغاز المسال ح_ل = 45.2 مللي جول/كجم.

مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن 1 مللي جول = 278 واط * ساعة، نحصل على القيم الحرارية التالية:

• للغاز الطبيعي ح_ل = 9.3 كيلو واط * ساعة / م³;
• للغاز المسال ح_ل = 12.6 كيلو واط * ساعة / كجم.

حجم الغاز المستهلك خلال فترة زمنية معينة الخامس (م³ أو كجم) يمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:

V = س * ه / (ح_ل *ك)، أين:

• س - فقدان حرارة المبنى (كيلوواط)؛
• ه - مدة فترة التسخين (ح)؛
• ح_ل – الحد الأدنى من القيمة الحرارية للغاز (كيلوواط * ح/م³);
• ك - كفاءة الغلايات.

لبعد الغاز المسال ح_ل يساوي كيلوواط * ساعة / كجم.

مثال لحساب استهلاك الغاز

على سبيل المثال، لنأخذ كوخًا خشبيًا نموذجيًا مكونًا من طابقين. المنطقة - إقليم ألتاي، بارناول.

حجم الكوخ 10 × 8.5 م وزاوية السقف الجملون 30 درجة. يتميز هذا المشروع بعلية دافئة ومساحة زجاجية كبيرة نسبيا وعدم وجود طابق سفلي وأجزاء بارزة من المنزل

الخطوة 1. دعونا نحسب المعلمات الرئيسية للمنزل لحساب فقدان الحرارة:

• أرضية. في حالة عدم وجود قبو جيد التهوية، يمكن إهمال الخسائر من خلال الأرضية والأساس.
• نافذة او شباك. وحدة الزجاج المزدوج “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I” : ر_س = 0.75. منطقة التزجيج س_س = 40 م².
• الجدران. مساحة الجدار الطولي (الجانبي) 10*3.5=35م². مساحة الجدار المستعرض (الواجهة) 8.5 * 3.5 + 8.5² * tg(30) / 4 = 40 م². وبذلك تكون المساحة الإجمالية لمحيط المبنى 150 م²، ومراعاة التزجيج بالقيمة المطلوبة س_س = 150 - 40 = 110 م².
• الجدران. مواد العزل الحراري الرئيسية هي الخشب الرقائقي بسمك 200 مم (ر_ب = 1.27) والعزل البازلتي سماكة 150 ملم (ر_ش = 3.95). إجمالي مقاومة انتقال الحرارة للجدار ر_س = ر_ب + ر_ش = 5.22.
• سَطح. العزل يتبع تماما شكل السقف. مساحة السقف بدون متدلية س_ك = 10 * 8.5 / جتا (30) = 98 م².
• سَطح. مواد العزل الحراري الرئيسية هي البطانة بسمك 12.5 ملم (ر_الخامس = 0.07) والعزل البازلتي سماكة 200 ملم (ر_ش = 5.27). إجمالي مقاومة انتقال الحرارة للسقف ر_ك = ر_الخامس + ر_ش = 5.34.
• تنفس. دع تدفق الهواء لا يتم حسابه حسب مساحة المنزل، ولكن مع مراعاة المتطلبات لضمان قيمة لا تقل عن 30 م³ للشخص الواحد في الساعة. بما أن 4 أشخاص يعيشون بشكل دائم في الكوخ، إذن ل = 30 * 4 = 120 م³ / ح.

خطوة. 2. دعونا نحسب قوة المرجل المطلوبة. إذا تم شراء المعدات بالفعل، فيمكن تخطي هذه الخطوة.

لإجراء حساباتنا، نحتاج إلى معرفة مؤشرين فقط لغلاية الغاز: الكفاءة والقدرة المقدرة. ويجب أن تكون مسجلة في جواز سفر الجهاز

درجة الحرارة في أبرد فترة خمسة أيام هي "-41 درجة مئوية". لنأخذ درجة الحرارة المريحة على أنها "+24 درجة مئوية". وبالتالي فإن متوسط ​​الفرق في درجات الحرارة خلال هذه الفترة سيكون دي تي = 65 درجة مئوية.

دعونا نحسب فقدان الحرارة:

• من خلال النوافذ: س_س = س_س * دي تي / ر_س = 40 * 65 / 0.75 = 3467 واط؛
• خلال الجدران: س_س = س_س * دي تي / ر_س = 110 * 65 / 5.22 = 1370 واط؛
• من خلال السقف: س_ك = س_ك * دي تي / ر_ك = 98 * 65 / 5.34 = 1199 واط؛
• بسبب التهوية: س_الخامس = ل * س * ج * دي تي = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839 وات.

إجمالي فقدان الحرارة للمنزل بأكمله خلال فترة الخمسة أيام الباردة سيكون:

س = س_س + س_س + س_ك + س_الخامس = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 وات.

وبالتالي، بالنسبة لهذا المنزل النموذجي، يمكنك اختيار غلاية غاز ذات معلمة طاقة حرارية قصوى تبلغ 10-12 كيلو واط. إذا تم استخدام الغاز أيضًا لتوفير الماء الساخن، فسيتعين عليك استخدام جهاز أكثر إنتاجية.

الخطوه 3. دعونا نحسب مدة فترة التسخين ومتوسط ​​فقدان الحرارة.

يُفهم موسم البرد، عندما تكون التدفئة ضرورية، على أنه موسم متوسط ​​درجات الحرارة اليومية فيه أقل من 8-10 درجات مئوية. لذلك، بالنسبة للحسابات، يمكنك أن تأخذ إما الأعمدة رقم 11-12 أو الأعمدة رقم 13-14 من الجدول 1 SNiP 23-01-99.

يبقى هذا الاختيار لأصحاب الكوخ. وفي هذه الحالة لن يكون هناك فرق كبير في استهلاك الوقود السنوي. في حالتنا، سنركز على الفترة التي تكون فيها درجات الحرارة أقل من "+10 درجة مئوية". مدة هذه الفترة 235 يوما أو ه = 5640 ساعة.

مع التدفئة المركزية، يتم تشغيل وإيقاف إمداد سائل التبريد وفقًا للمعايير المعمول بها. من مزايا المنزل الخاص بدء وضع التدفئة بناءً على طلب السكان

يتم حساب فقدان حرارة المنزل لمتوسط ​​درجة الحرارة خلال هذه الفترة بنفس الطريقة كما في الخطوة 2، فقط المعلمة دي تي = 24 - (- 6.7) = 30.7 درجة مئوية. بعد إجراء الحسابات التي نحصل عليها س = 4192 واط.

الخطوة 4. دعونا نحسب حجم الغاز المستهلك.

دع كفاءة المرجل ك = 0.92. عندها سيكون حجم الغاز المستهلك (مع متوسط ​​مؤشرات الحد الأدنى من القيمة الحرارية لخليط الغاز) خلال الفترة الباردة:

• للغاز الطبيعي: الخامس = س * ه / (ح_ل * ك) = 4192*5640 / (9300*0.92) = 2763 م³;
• للغاز المسال: الخامس = س * ه / (ح_ل * ك) = 4192*5640 / (12600*0.92) = 2040 كجم.

بمعرفة أسعار الغاز، يمكنك حساب التكاليف المالية للتدفئة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

- تقليل استهلاك الغاز من خلال القضاء على الأخطاء المرتبطة بالعزل المنزلي. مثال حقيقي:

استهلاك الغاز عند الطاقة الحرارية المعروفة:

لا يمكن إجراء جميع حسابات فقدان الحرارة بشكل مستقل إلا عندما تكون خصائص توفير الحرارة للمواد التي تم بناء المنزل منها معروفة. إذا كان المبنى قديما، فمن الضروري أولا التحقق من تجميده والقضاء على المشاكل التي تم تحديدها.

بعد ذلك، باستخدام الصيغ المقدمة في المقالة، يمكنك حساب استهلاك الغاز بدقة عالية.

يرجى ترك التعليقات في كتلة ردود الفعل أدناه. نشر الصور المتعلقة بموضوع المقال، وطرح الأسئلة حول النقاط المثيرة للاهتمام. مشاركة المعلومات المفيدة التي قد تكون مفيدة لزوار موقعنا.