Průměrná spotřeba plynu na vytápění domu o rozloze 150 m²: vzorce a příklad výpočtu

Financování topné sezóny tvoří významnou část rozpočtu vynaloženého na údržbu bydlení. Znát cenu a průměrnou spotřebu plynu na vytápění domu 150 m², můžete poměrně přesně určit náklady na vytápění prostor. Tyto výpočty lze snadno provést sami, aniž byste museli platit za služby topenářů.

Vše o standardech spotřeby plynu a metodách výpočtu spotřeby modrého paliva se dozvíte z článku, který jsme představili. Řekneme vám, kolik energie je zapotřebí k vyrovnání tepelných ztrát domu během topné sezóny. Ukážeme si, jaké vzorce by měly být použity při výpočtech.

Vytápění venkovských chat

Při výpočtu spotřeby plynu, která je nutná k vytápění domu, bude nejtěžší úkol výpočet tepelných ztrát, který musí během provozu plně kompenzovat topný systém.

Komplex tepelných ztrát závisí na klimatu, strukturálních vlastnostech budovy, použitých materiálech a parametrech ventilačního systému.

Výpočet množství tepla, které má být kompenzováno

Topný systém každé budovy musí kompenzovat své tepelné ztráty Otázka (W) během chladného období. Stávají se ze dvou důvodů:

1. výměna tepla po obvodu domu;
2. tepelné ztráty v důsledku průniku studeného vzduchu ventilačním systémem.

Formálně tepelné ztráty stěnou a střechou Otázka_TP lze vypočítat podle následujícího vzorce:

Otázka_TP = S * dT / R,

kde:

• S - povrchová plocha (m²);
• dT - teplotní rozdíl mezi vnitřním a venkovním vzduchem (° С);
• R. - indikátor odolnosti materiálů vůči přenosu tepla (m² * ° С / W).

Druhý indikátor (nazývaný také „součinitel tepelného odporu“) lze převzít z tabulek připojených ke stavebním materiálům nebo výrobkům.

Příklad. Vnější stěna místnosti má plochu 12 m², z toho 2 m² okupuje okno.

Indikátory odporu přenosu tepla jsou následující:

• Pórobetonové tvárnice D400: R. = 3.5.
• Okenní jednotka s dvojitým zasklením s argonem „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R. = 0.75.

V tomto případě bude při pokojové teplotě „+ 22 ° С“ a pouliční teplotě - „–30 ° С“ tepelná ztráta vnější stěny místnosti:

• Otázka_TP (stěna) = 10 * (22 - ( - 30)) / 3,5 = 149 W:
• Otázka_TP (okno) = 2 * (22 - ( - 30)) / 0,75 = 139 W:
• Otázka_TP = Otázka_TP (zeď) + Otázka_TP (okno) = 288 W.

Tento výpočet poskytuje správný výsledek za předpokladu, že nedojde k nekontrolované výměně vzduchu (infiltrace).

Může k tomu dojít v následujících případech:

• Přítomnost strukturálních vad, jako je volné uložení okenních rámů ke stěnám nebo delaminace izolačního materiálu. Je třeba je zlikvidovat.
• Stárnutí budovy, jehož důsledkem jsou třísky, praskliny nebo dutiny ve zdivu. V tomto případě je nutné zadat korekční faktory do indikátoru odolnosti materiálů vůči přenosu tepla.

Stejně tak je nutné určit tepelné ztráty střechou, pokud se předmět nachází v nejvyšším patře. Prostřednictvím podlahy dochází k jakékoli významné ztrátě energie pouze v případě nevytápěného, ​​větraného suterénu, jako je garáž. V zemi teplo prakticky nezmizí.

Zvažte druhý důvod tepelných ztrát - větrání budovy. Spotřeba energie na ohřev přiváděného vzduchu (Otázka_proti) lze vypočítat podle vzorce:

Otázka_proti = L * q * c * dT, kde:

• L - spotřeba vzduchu (m³ / h);
• q - hustota vzduchu (kg / m³);
• C - měrná tepelná kapacita přiváděného vzduchu (kJ / kg * ° С);
• dT - teplotní rozdíl mezi vnitřním a venkovním vzduchem (° С).

Měrná tepelná kapacita vzduchu v teplotním rozsahu, který nás zajímá [–50.. +30 ° С] se rovná 1,01 kJ / kg * ° С nebo pokud jde o rozměr, který potřebujeme: 0,28 W * h / kg * ° С. Hustota vzduchu závisí na teplotě a tlaku, ale pro výpočty můžete vzít hodnotu 1,3 kg / m³.

Příklad. Pro pokoj 12 m² se stejným teplotním rozdílem jako v předchozím příkladu budou tepelné ztráty způsobené provozem větrání:

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

Návrháři berou proud vzduchu podle SNiP 41-01-2003 (v našem příkladu 3 m³ / h na 1 m² obývací pokoj), ale tuto hodnotu může vlastník budovy výrazně snížit.

Celková tepelná ztráta modelové místnosti je celkem:

Otázka = Otázka_TP + Otázka_proti = 969 W.

Chcete -li vypočítat tepelné ztráty za den, týden nebo měsíc, potřebujete znát průměrnou teplotu pro tato období.

Z výše uvedených vzorců je patrné, že výpočet objemu spotřebovaného plynu jak na krátkou dobu, tak a po celou chladnou sezónu je nutné provádět s přihlédnutím ke klimatu oblasti, kde se topí objekt. Proto je možné použít osvědčená standardní řešení pouze pro podobné podmínky prostředí.

Díky komplexní geometrii domu a rozmanitosti materiálů použitých při jeho konstrukci a izolaci můžete k výpočtu požadovaného množství tepla využít služeb specialistů.

Způsoby, jak minimalizovat tepelné ztráty

Náklady na vytápění domu jsou významnou součástí nákladů na jeho údržbu. Proto je rozumné provádět některé druhy prací zaměřených na snížení tepelných ztrát o izolace stropu, stěny domu, izolace podlahy a související návrhy.

aplikace vnější izolační schémata a zevnitř domu může tento indikátor výrazně snížit. To platí zejména pro staré budovy s velkým opotřebením stěn a podlah. Stejné desky z expandovaného polystyrenu umožňují nejen omezit nebo zcela eliminovat zamrzání, ale také minimalizovat pronikání vzduchu přes chráněný povlak.

Významné úspory lze dosáhnout také v případě, že letní plochy domu, jako jsou verandy nebo podkroví, nejsou připojeny k vytápění. V tomto případě dojde k výraznému zmenšení obvodu vytápěné části domu.

Pokud budete přísně dodržovat větrací standardy prostor, které jsou předepsány v SNiP 41-01-2003, pak budou tepelné ztráty z výměny vzduchu vyšší než ze zmrazení stěn a střechy budovy. Tato pravidla jsou závazná pro designéry a všechny právnické osoby, pokud jsou prostory využívány k výrobě nebo poskytování služeb. Nájemci domu však mohou podle svého uvážení hodnoty uvedené v dokumentu snížit.

Kromě toho lze k ohřevu studeného vzduchu přicházejícího z ulice použít spíše výměníky tepla než spotřebiče, které spotřebovávají elektřinu nebo plyn. Běžný deskový rekuperátor tedy může ušetřit více než polovinu energie a složitější zařízení s tepelným nosičem - asi 75%.

Výpočet požadovaného objemu plynu

Hořlavý plyn musí kompenzovat tepelné ztráty. K tomu je kromě tepelných ztrát domu nutné znát množství energie uvolněné při spalování, které závisí na účinnosti kotle a výhřevnosti směsi.

Pravidlo výběru kotle

Volba ohřívače musí být provedena s přihlédnutím k tepelným ztrátám doma. Mělo by to stačit na období, kdy je dosaženo roční minimální teploty. V pasu patra popř nástěnný plynový kotel za to odpovídá parametr „jmenovitý tepelný výkon“, který se u domácích spotřebičů měří v kW.

Protože má jakákoli struktura tepelnou setrvačnost, obvykle se pro výpočet požadovaného výkonu kotle pro minimální teplotu použije indikátor nejchladnějšího pětidenního období. Pro konkrétní oblast je lze nalézt v organizacích zapojených do shromažďování a zpracování meteorologických informací nebo z tabulky 1. SNiP 23-01-99 (sloupec č. 4).

Pokud výkon kotle překročí indikátor dostatečný pro vytápění místnosti, nevede to ke zvýšení spotřeby plynu. V takovém případě bude prostoj zařízení delší.

Někdy je důvod zvolit kotel s mírně nižším výkonem. Taková zařízení mohou být výrazně levnější jak v nákupu, tak v provozu. V tomto případě je však nutné mít náhradní zdroj tepla (například ohřívač doplněný plynovým generátorem), který lze použít při silných mrazech.

Hlavním ukazatelem účinnosti a hospodárnosti kotle je účinnost. U moderního vybavení domácnosti se pohybuje v rozmezí od 88 do 95%. Účinnost je zaznamenána v pasu zařízení a používá se při výpočtu spotřeby plynu.

Vzorec uvolňující teplo

Správně vypočítat spotřebu zemního nebo zkapalněného plynu na vytápění domu o ploše asi 150 m² je nutné zjistit ještě jeden ukazatel - výhřevnost (měrné spalné teplo) dodaného paliva. Podle systému „SI“ se měří v J / kg u zkapalněného plynu nebo v J / m³ pro přírodní.

Tento ukazatel má dvě hodnoty - výhřevnost (H_l) a vyšší (H_h). Záleží na vlhkosti a teplotě paliva. Při výpočtu vezměte indikátor H_l - a potřebujete to zjistit od dodavatele plynu.

Pokud takové informace neexistují, lze při výpočtech vzít následující hodnoty:

• pro zemní plyn H_l = 33,5 mJ / m³;
• na zkapalněný plyn H_l = 45,2 mJ / kg.

Vezmeme -li v úvahu, že 1 mJ = 278 W * h, získáme následující výhřevnost:

• pro zemní plyn H_l = 9,3 kW * h / m³;
• na zkapalněný plyn H_l = 12,6 kW * h / kg.

Objem plynu spotřebovaného za určité časové období PROTI (m³ nebo kg) lze vypočítat podle následujícího vzorce:

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

• Otázka - tepelné ztráty budovy (kW);
• E - trvání topného období (h);
• H_l - minimální výhřevnost plynu (kW * h / m³);
• K - účinnost kotle.

U zkapalněného plynu rozměr H_l se rovná kW * h / kg.

Příklad výpočtu spotřeby plynu

Vezměme si například typickou montovanou dřevěnou rámovou dvoupatrovou chatu. Region - Altai Territory, g. Barnaul.

Krok 1. Pojďme vypočítat hlavní parametry domu pro výpočet tepelných ztrát:

• Podlaha. Při absenci větraného suterénu mohou být ztráty podlahou a základem zanedbány.
• Okno. Okenní jednotka s dvojitým zasklením „4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I“: R._Ó = 0.75. Zasklená oblast S_Ó = 40 m².
• Zdi. Plocha podélné (boční) stěny je 10 * 3,5 = 35 m². Plocha příčné (přední) stěny je 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Celková plocha obvodu budovy je tedy 150 m²a s přihlédnutím k zasklení požadovanou hodnotu S_s = 150 - 40 = 110 m².
• Zdi. Hlavními izolačními materiály jsou lepené lamelové dřevo o tloušťce 200 mm (R._b = 1,27) a čedičovou izolací o tloušťce 150 mm (R._u = 3.95). Celkový indikátor odolnosti stěny vůči přenosu tepla R._s = R._b + R._u = 5.22.
• Střecha. Izolace zcela opakuje tvar střechy. Plocha střechy bez převisů S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Střecha. Hlavními tepelně izolačními materiály jsou podšívka o tloušťce 12,5 mm (R._proti = 0,07) a čedičová izolace, tloušťka 200 mm (R._u = 5.27). Celkový indikátor odolnosti proti přenosu tepla pro střechu R._k = R._proti + R._u = 5.34.
• Větrání. Nechejte proud vzduchu vypočítat nikoli podle plochy domu, ale s přihlédnutím k požadavkům na zajištění hodnoty nejméně 30 m³ na osobu za hodinu. Protože v chatě trvale žijí 4 lidé, pak L = 30 * 4 = 120 m³ / h

Krok. 2. Vypočítáme požadovaný výkon kotle. Pokud již bylo zařízení zakoupeno, lze tento krok přeskočit.

Teplota nejchladnějšího pětidenního období je „–41 ° C“. Pohodlnou teplotu vezmeme jako „+24 ° С“. Průměrný teplotní rozdíl za toto období tedy bude dT = 65 ° C

Vypočítáme tepelné ztráty:

• okny: Otázka_Ó = S_Ó * dT / R._Ó = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• skrz zdi: Otázka_s = S_s * dT / R._s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• střechou: Otázka_k = S_k * dT / R._k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• kvůli větrání: Otázka_proti = L * q * C * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Celková tepelná ztráta celého domu během chladného pětidenního období bude:

Otázka = Otázka_Ó + Otázka_s + Otázka_k + Otázka_proti = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.

Pro tento modelový dům si tedy můžete vybrat plynový kotel s maximálním tepelným výkonem 10-12 kW. Pokud se plyn používá také k zásobování horkou vodou, budete muset použít účinnější zařízení.

Krok 3. Vypočítejme délku topného období a průměrné tepelné ztráty.

Chladné období, kdy je potřeba topit, je chápáno jako období s průměrnými denními teplotami pod 8–10 ° C. Pro výpočty tedy můžete použít buď sloupce č. 11-12, nebo sloupce č. 13-14 tabulky 1 SNiP 23-01-99.

Tato volba zůstává majitelům chaty. Současně nebude žádný významný rozdíl v roční spotřebě paliva. V našem případě se zaměříme na období s teplotou pod „+10 ° С“. Doba trvání tohoto období je 235 dní resp E = 5640 hodin.

Tepelná ztráta domu pro průměrnou teplotu za toto období se vypočítá stejným způsobem jako v kroku 2, pouze parametr dT = 24 - ( - 6,7) = 30,7 ° C Po provedení výpočtů dostaneme Otázka = 4192 W.

Krok 4. Vypočítáme objem spotřebovaného plynu.

Nechte účinnost kotle K = 0.92. Poté bude objem spotřebovaného plynu (s průměrnými ukazateli minimální výhřevnosti plynné směsi) za chladné časové období:

• pro zemní plyn: PROTI = Otázka * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• pro zkapalněný plyn: PROTI = Otázka * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Když znáte ceny plynu, můžete vypočítat finanční náklady na vytápění.

Závěry a užitečné video k tématu

Snížení spotřeby plynu odstraněním chyb spojených s izolací domu. Skutečný příklad:

Spotřeba plynu při známém tepelném výkonu:

Všechny výpočty tepelných ztrát lze provádět samostatně, pouze pokud jsou známy tepelně úsporné vlastnosti materiálů, ze kterých je dům postaven. Pokud je budova stará, je nutné ji nejprve zkontrolovat na zamrznutí a odstranit zjištěné problémy.

Poté můžete pomocí vzorců uvedených v článku vypočítat spotřebu plynu s vysokou přesností.

Zanechte prosím své komentáře v níže uvedeném poli pro zpětnou vazbu. Zveřejňujte fotografie na téma článku, pokládejte otázky na body zájmu. Sdílejte užitečné informace, které mohou být užitečné pro návštěvníky našich stránek.