Prosječna potrošnja plina za grijanje kuće od 150 m²: primjeri izračuna i pregled toplinskih formula

Financiranje sezone grijanja čini značajan dio proračuna koji se troši na održavanje stambenih objekata.Poznavajući cijenu i prosječnu potrošnju plina za grijanje kuće od 150 m², možete prilično točno odrediti troškove grijanja prostora. Ove izračune je lako izvesti sami bez plaćanja usluga inženjera grijanja.

Sve o standardima potrošnje plina i metodama izračuna potrošnje plavog goriva naučit ćete iz članka koji smo predstavili. Reći ćemo vam koliko je energije potrebno za nadoknadu toplinskih gubitaka u kući tijekom sezone grijanja. Reći ćemo vam koje formule treba koristiti u izračunima.

Grijanje seoskih vikendica

Pri izračunavanju potrošnje plina potrebnog za grijanje kuće bit će najteži zadatak proračun gubitaka topline, koje sustav grijanja mora u potpunosti nadoknaditi tijekom rada.

Kompleks gubitaka topline ovisi o klimi, značajkama dizajna zgrade, korištenim materijalima i radnim parametrima ventilacijskog sustava.

Proračun kompenzirane količine topline

Sustav grijanja svake zgrade mora nadoknaditi gubitak topline Q (W) tijekom hladnog razdoblja. Događaju se iz dva razloga:

1. izmjena topline kroz perimetar kuće;
2. gubitak topline kao rezultat hladnog zraka koji ulazi kroz ventilacijski sustav.

Formalno, gubitak topline kroz zid i krov Q_tp može se izračunati pomoću sljedeće formule:

Q_tp = S * dT / R,

Gdje:

• S – površina (m²);
• dT – temperaturna razlika između sobnog i uličnog zraka (°C);
• R – pokazatelj otpornosti materijala na prijenos topline (m² * °C / W).

Posljednji pokazatelj (koji se također naziva "koeficijent toplinske otpornosti") može se uzeti iz tablica priloženih građevinskim materijalima ili proizvodima.

Stopa gubitka topline kuće značajno ovisi o vrsti prozora s dvostrukim ostakljenjem. Visoka cijena izoliranih prozora bit će opravdana uštedom goriva

Primjer. Neka vanjski zid prostorije ima površinu od 12 m², od čega 2 m² zauzima prozor.

Pokazatelji otpora prijenosu topline su sljedeći:

• Gazirani betonski blokovi D400: R = 3.5.
• Dvostruko staklo s argonom “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: R = 0.75.

U ovom slučaju, na sobnoj temperaturi "+22°S", a uličnoj temperaturi - "–30°S", gubitak topline s vanjskog zida prostorije bit će:

• Q_tp (zid) = 10 * (22 – (– 30)) / 3,5 = 149 W:
• Q_tp (prozor) = 2 * (22 – (– 30)) / 0,75 = 139 W:
• Q_tp = Q_tp (zid) + Q_tp (prozor) = 288 W.

Ovaj izračun daje točan rezultat pod uvjetom da nema nekontrolirane izmjene zraka (infiltracije).

Može se pojaviti u sljedećim slučajevima:

• Prisutnost strukturnih nedostataka, kao što je labavo prianjanje okvira prozora na zidove ili ljuštenje izolacijskog materijala. Treba ih eliminirati.
• Starenje zgrade, što rezultira krhotinama, pukotinama ili šupljinama u zidu. U tom slučaju potrebno je unijeti korekcijske faktore u otpor prijelaza topline materijala.

Na isti način potrebno je utvrditi gubitak topline kroz krov ako se objekt nalazi na zadnjem katu. Kroz pod se znatniji gubitak energije događa samo ako postoji negrijani, ventilirani podrumski prostor, poput garaže. Skoro da nema topline koja odlazi u zemlju.

Da bi se izračunao indeks otpora prijenosa topline višeslojnih materijala, potrebno je zbrojiti pokazatelje pojedinačnih slojeva. Obično se za izračune uzimaju samo materijali koji nisu toplinski vodljivi

Razmotrimo drugi razlog gubitka topline - ventilaciju zgrade. Potrošnja energije za zagrijavanje dovodnog zraka (Q_V) može se izračunati pomoću formule:

Q_V = L * q * c * dT, Gdje:

• L – protok zraka (m³ / h);
• q – gustoća zraka (kg/m³);
• c – specifični toplinski kapacitet ulaznog zraka (kJ/kg *°C);
• dT – temperaturna razlika između sobnog i uličnog zraka (°C).

Specifični toplinski kapacitet zraka u temperaturnom području koje nas zanima [–50.. +30 °C] jednak je 1,01 kJ / kg * °C ili, prevedeno na dimenziju koja nam je potrebna: 0,28 W * h / kg * °C. Gustoća zraka ovisi o temperaturi i tlaku, ali za izračune možete uzeti vrijednost od 1,3 kg / m³.

Primjer. Za sobu od 12 m² uz istu temperaturnu razliku kao u prethodnom primjeru, gubitak topline zbog ventilacije bit će:

Q_V = (12 * 3) * 1,3 * 0,28 * (22 – (– 30)) = 681 W.

Dizajneri uzimaju protok zraka prema SNiP 41-01-2003 (u našem primjeru 3 m³ / h na 1 m² površina dnevnog boravka), ali tu vrijednost vlasnik zgrade može značajno smanjiti.

Ukupno, ukupni gubitak topline modelne sobe je:

Q = Q_tp + Q_V = 969 W.

Da biste izračunali gubitak topline po danu, tjednu ili mjesecu, morate znati prosječnu temperaturu za ta razdoblja.

Iz gornjih formula jasno je da se izračun količine potrošenog plina za kratko vrijeme i za cijelu hladnu sezonu mora provesti uzimajući u obzir klimu područja u kojem se nalazi grijani objekt.Stoga se dobro dokazana standardna rješenja mogu koristiti samo za slične prirodne uvjete.

Da biste odredili slične klimatske parametre, možete koristiti karte prosječnih mjesečnih temperatura zimi. Mogu se lako pronaći na internetu

Uz složenu geometriju kuće i raznolikost materijala korištenih u njezinoj izgradnji i izolaciji, možete koristiti usluge stručnjaka za izračun potrebne količine topline.

Načini smanjenja gubitka topline

Troškovi grijanja kuće čine značajan dio troškova održavanja. Stoga je razumno izvršiti neke vrste radova usmjerenih na smanjenje gubitka topline izolacija stropa, zidovi kuće, izolacija poda i srodne strukture.

Primjena sheme vanjske izolacije i iz unutrašnjosti kuće može značajno smanjiti ovu brojku. To se posebno odnosi na stare zgrade s jakom istrošenošću zidova i stropova. Iste ploče od polistirenske pjene mogu ne samo smanjiti ili potpuno eliminirati smrzavanje, već i minimizirati infiltraciju zraka kroz zaštićeni premaz.

Značajne uštede mogu se postići i ako ljetni prostori kuće, poput verande ili potkrovlja, nisu priključeni na grijanje. U tom će slučaju doći do značajnog smanjenja opsega grijanog dijela kuće.

Korištenje potkrovlja samo ljeti značajno štedi troškove grijanja kuće zimi. Međutim, u ovom slučaju, strop gornjeg kata mora biti dobro izoliran

Ako se strogo pridržavate standarda za ventilaciju prostorija, koji su propisani u SNiP 41-01-2003, tada će gubitak topline iz izmjene zraka biti veći nego od smrzavanja zidova i krova zgrade.Ova su pravila obvezna za projektante i sve pravne osobe ako se prostori koriste za proizvodnju ili pružanje usluga. Međutim, stanovnici kuće mogu, prema vlastitom nahođenju, smanjiti vrijednosti navedene u dokumentu.

Osim toga, za zagrijavanje hladnog zraka koji dolazi s ulice možete koristiti izmjenjivače topline, a ne uređaje koji troše struju ili plin. Dakle, obični pločasti izmjenjivač topline može uštedjeti više od polovice energije, a složeniji uređaj s rashladnom tekućinom može uštedjeti oko 75%.

Proračun potrebnog volumena plina

Izgorjeli plin mora nadoknaditi gubitak topline. Da biste to učinili, osim toplinskih gubitaka kuće, potrebno je znati količinu energije koja se oslobađa tijekom izgaranja, što ovisi o učinkovitosti kotla i kalorijskoj vrijednosti smjese.

Pravilo odabira kotla

Izbor grijača mora biti napravljen uzimajući u obzir gubitak topline kuće. Trebalo bi biti dovoljno za razdoblje kada se postignu minimalne godišnje temperature. U putovnici poda ili zidni plinski bojler Za to je odgovoran parametar "nazivna toplinska snaga", koja se za kućanske aparate mjeri u kW.

Budući da svaka struktura ima toplinsku inerciju, za izračunavanje potrebne snage kotla, minimalna temperatura obično se uzima iz najhladnijeg petodnevnog razdoblja. Za određeno područje može se pronaći u organizacijama koje se bave prikupljanjem i obradom meteoroloških podataka ili iz tablice 1. SNiP 23-01-99 (stupac br. 4).

Ulomak tablice 1 iz SNiP 23.01.99. Pomoću njega možete dobiti potrebne podatke o klimi područja u kojem se nalazi grijani objekt

Ako snaga kotla premašuje pokazatelj dovoljan za grijanje prostorije, to ne dovodi do povećanja potrošnje plina.U tom će slučaju razdoblje mirovanja opreme biti duže.

Ponekad postoji razlog da odaberete kotao nešto manje snage. Takvi uređaji mogu biti mnogo jeftiniji i za kupnju i za rad. Međutim, u ovom slučaju, potrebno je imati rezervni izvor topline (na primjer, grijač u kompletu s generatorom plina), koji se može koristiti u teškim mrazima.

Glavni pokazatelj učinkovitosti i ekonomičnosti kotla je faktor učinkovitosti. Za modernu opremu za kućanstvo kreće se od 88 do 95%. Učinkovitost je navedena u putovnici uređaja i koristi se pri izračunavanju potrošnje plina.

Formula za otpuštanje topline

Za ispravan izračun potrošnje prirodnog ili ukapljenog plina za grijanje kuće s površinom od oko 150 m² Potrebno je saznati još jedan pokazatelj - ogrjevnu vrijednost (specifičnu toplinu izgaranja) isporučenog goriva. Prema SI sustavu, mjeri se u J / kg za ukapljeni plin ili u J / m³ za prirodno.

Spremnici plina (spremnici za skladištenje ukapljenog plina) karakteriziraju se u litrama. Da biste saznali koliko će goriva biti uključeno u kilograme, možete koristiti omjer 0,54 kg / 1 l

Postoje dvije vrijednosti za ovaj pokazatelj - niža kalorična vrijednost (H_l) i najviši (H_h). Ovisi o vlažnosti i temperaturi goriva. Prilikom izračuna, uzmite indikator H_l – to trebate saznati od svog dobavljača plina.

Ako nema takvih informacija, tada se u izračunima mogu uzeti sljedeće vrijednosti:

• za prirodni plin H_l = 33,5 mJ/m³;
• za ukapljeni plin H_l = 45,2 mJ/kg.

Uzimajući u obzir činjenicu da je 1 mJ = 278 W * h, dobivamo sljedeće kalorične vrijednosti:

• za prirodni plin H_l = 9,3 kW * h / m³;
• za ukapljeni plin H_l = 12,6 kW * h / kg.

Količina plina potrošena u određenom vremenskom razdoblju V (m³ ili kg) može se izračunati pomoću sljedeće formule:

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

• Q – toplinski gubitak zgrade (kW);
• E – trajanje razdoblja grijanja (h);
• H_l – minimalna ogrjevna vrijednost plina (kW * h/m³);
• K – Učinkovitost kotla.

Za ukapljeni plin dimenzija H_l jednako kW * h / kg.

Primjer izračuna potrošnje plina

Na primjer, uzmimo tipičnu drvenu dvokatnicu od montažnog okvira. Regija – Altajski kraj, Barnaul.

Dimenzija vikendice je 10 x 8,5 m. Kut krova na dvije vode je 30°. Ovaj projekt karakterizira toplo potkrovlje, relativno velika površina ostakljenja, odsutnost podruma i izbočenih dijelova kuće

Korak 1. Izračunajmo glavne parametre kuće za izračun gubitka topline:

• Kat. U nedostatku ventiliranog podruma, gubici kroz pod i temelj mogu se zanemariti.
• Prozor. Dvostruko staklo “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: R_o = 0,75. Područje ostakljenja S_o = 40 m².
• Zidovi. Površina uzdužnog (bočnog) zida je 10 * 3,5 = 35 m². Površina poprečnog (fasadnog) zida je 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Dakle, ukupna perimetarska površina zgrade je 150 m², a uzimajući u obzir ostakljenje željenu vrijednost S_s = 150 – 40 = 110 m².
• Zidovi. Glavni toplinski izolacijski materijali su lamelirano drvo debljine 200 mm (R_b = 1,27) i bazaltna izolacija debljine 150 mm (R_u = 3,95). Ukupni otpor prijenosu topline za zid R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Krov. Izolacija u potpunosti prati oblik krova. Površina krova bez prepusta S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Krov. Glavni toplinski izolacijski materijali su obloge debljine 12,5 mm (R_v = 0,07) i bazaltna izolacija debljine 200 mm (R_u = 5,27). Ukupni otpor prijenosu topline za krov R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilacija. Neka se protok zraka izračunava ne prema površini kuće, već uzimajući u obzir zahtjeve da se osigura vrijednost od najmanje 30 m³ po osobi na sat. Budući da u vikendici stalno žive 4 osobe, dakle L = 30 * 4 = 120 m³ / h.

Korak. 2. Izračunajmo potrebnu snagu kotla. Ako je oprema već kupljena, tada se ovaj korak može preskočiti.

Za naše izračune moramo znati samo dva pokazatelja plinskog kotla: učinkovitost i nazivnu snagu. Moraju biti registrirani u putovnici uređaja

Temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja je “–41 °C”. Uzmimo ugodnu temperaturu kao "+24 °C". Dakle, prosječna temperaturna razlika u ovom razdoblju bit će dT = 65 °C.

Izračunajmo gubitak topline:

• kroz prozore: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• kroz zidove: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• kroz krov: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• zbog ventilacije: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Ukupni gubitak topline cijele kuće tijekom hladnog petodnevnog razdoblja bit će:

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

Dakle, za ovaj model kuće možete odabrati plinski kotao s maksimalnim parametrom toplinske snage od 10-12 kW. Ako se plin također koristi za opskrbu toplom vodom, tada ćete morati uzeti produktivniji uređaj.

3. korak Izračunajmo trajanje razdoblja grijanja i prosječni gubitak topline.

Pod hladnim razdobljem, kada je potrebno grijanje, podrazumijeva se doba s prosječnim dnevnim temperaturama ispod 8-10 °C. Stoga za izračune možete uzeti ili stupce br. 11-12 ili stupce br. 13-14 tablice 1 SNiP 23-01-99.

Ovaj izbor ostaje na vlasnicima vikendice. U tom slučaju neće biti značajne razlike u godišnjoj potrošnji goriva. U našem slučaju fokusirat ćemo se na razdoblje s temperaturama ispod “+10 °C”. Trajanje ovog razdoblja je 235 dana odn E = 5640 sati.

S centraliziranim grijanjem, uključivanje i isključivanje rashladne tekućine odvija se prema utvrđenim standardima. Jedna od prednosti privatne kuće je početak načina grijanja na zahtjev stanovnika

Gubitak topline kuće za prosječnu temperaturu tijekom ovog razdoblja izračunava se na isti način kao u koraku 2, samo parametar dT = 24 – (– 6,7) = 30,7 °S. Nakon izvršenih izračuna dobivamo Q = 4192 W.

Korak 4. Izračunajmo volumen potrošenog plina.

Neka učinkovitost kotla K = 0,92. Tada će volumen potrošenog plina (s prosječnim pokazateljima minimalne kalorične vrijednosti mješavine plina) tijekom hladnog vremenskog razdoblja biti:

• za prirodni plin: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• za ukapljeni plin: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Poznavajući cijene plina, možete izračunati financijske troškove grijanja.

Zaključci i koristan video na tu temu

Smanjenje potrošnje plina uklanjanjem grešaka povezanih s izolacijom kuće. Pravi primjer:

Potrošnja plina pri poznatoj toplinskoj snazi:

Svi izračuni gubitka topline mogu se provesti neovisno samo kada su poznata svojstva uštede topline materijala od kojih je kuća izgrađena. Ako je zgrada stara, prije svega je potrebno provjeriti zamrzavanje i otkloniti uočene probleme.

Nakon toga, koristeći formule predstavljene u članku, možete izračunati potrošnju plina s visokom točnošću.

Ostavite komentare u bloku za povratne informacije u nastavku. Objavite fotografije vezane uz temu članka, postavljajte pitanja o zanimljivostima. Podijelite korisne informacije koje bi mogle biti korisne posjetiteljima naše stranice.