Povprečna poraba plina za ogrevanje hiše 150 m²: primeri izračunov in pregled toplotnih formul

Financiranje kurilne sezone predstavlja pomemben del proračuna, porabljenega za vzdrževanje stanovanj.Poznavanje cene in povprečne porabe plina za ogrevanje hiše 150 m², lahko precej natančno določite stroške ogrevanja prostorov. Te izračune je enostavno izvesti sami, ne da bi plačali storitve ogrevalnih inženirjev.

Iz članka, ki smo ga predstavili, boste izvedeli vse o standardih porabe plina in metodah za izračun porabe modrega goriva. Povedali vam bomo, koliko energije je potrebno za nadomestitev toplotnih izgub doma v ogrevalni sezoni. Povedali vam bomo, katere formule je treba uporabiti pri izračunih.

Ogrevanje podeželskih hiš

Pri izračunu porabe plina, potrebnega za ogrevanje hiše, bo najtežja naloga izračun toplotnih izgub, ki jih mora ogrevalni sistem med delovanjem v celoti kompenzirati.

Kompleks toplotnih izgub je odvisen od podnebja, oblikovnih značilnosti stavbe, uporabljenih materialov in delovnih parametrov prezračevalnega sistema.

Izračun kompenzirane količine toplote

Ogrevalni sistem katere koli stavbe mora nadomestiti njene toplotne izgube Q (W) v hladnem obdobju. Pojavijo se iz dveh razlogov:

1. izmenjava toplote skozi obod hiše;
2. izguba toplote zaradi vstopa hladnega zraka skozi prezračevalni sistem.

Formalno toplotne izgube skozi steno in streho Q_tp se lahko izračuna po naslednji formuli:

Q_tp = S * dT / R,

Kje:

• S - površina (m²);
• dT – temperaturna razlika med sobnim in uličnim zrakom (°C);
• R – indikator odpornosti proti prenosu toplote materialov (m² * °C / W).

Zadnji indikator (ki se imenuje tudi "koeficient toplotne odpornosti") lahko vzamete iz tabel, priloženih gradbenim materialom ali izdelkom.

Stopnja toplotne izgube hiše je močno odvisna od vrste okna z dvojno zasteklitvijo. Visoka cena izoliranih oken bo upravičena zaradi prihranka goriva

Primer. Zunanja stena prostora naj ima površino 12 m², od tega 2 m² zaseda okno.

Indikatorji odpornosti proti prenosu toplote so naslednji:

• Gazirani betonski bloki D400: R = 3.5.
• Okno z dvojno zasteklitvijo z argonom "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R = 0.75.

V tem primeru bo pri sobni temperaturi "+22°С" in ulični temperaturi "–30°С" izguba toplote iz zunanje stene prostora:

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

Ta izračun daje pravilen rezultat, če ni nenadzorovane izmenjave zraka (infiltracije).

Lahko se pojavi v naslednjih primerih:

• Prisotnost strukturnih napak, kot je ohlapno prileganje okenskih okvirjev na stene ali luščenje izolacijskega materiala. Treba jih je odpraviti.
• Staranje zgradbe, ki povzroči odrezke, razpoke ali praznine v zidu. V tem primeru je potrebno vnesti korekcijske faktorje v upor toplotne prehodnosti materialov.

Na enak način je treba določiti toplotne izgube skozi streho, če se objekt nahaja v zgornjem nadstropju. Skozi tla pride do morebitnih večjih izgub energije le, če obstaja neogrevan, zračen kletni prostor, na primer garaža. Skoraj ne gre toplota v zemljo.

Za izračun indeksa odpornosti proti prenosu toplote večplastnih materialov je treba sešteti kazalnike posameznih plasti. Običajno se za izračun vzamejo samo najbolj toplotno neprevodni materiali

Razmislimo o drugem razlogu za izgubo toplote - prezračevanje zgradbe. Poraba energije za ogrevanje dovodnega zraka (Q_V) lahko izračunate po formuli:

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

• L – pretok zraka (m³ / h);
• q - gostota zraka (kg/m³);
• c – specifična toplotna kapaciteta vstopnega zraka (kJ/kg *°C);
• dT – temperaturna razlika med sobnim in uličnim zrakom (°C).

Specifična toplotna kapaciteta zraka v temperaturnem območju, ki nas zanima [–50.. +30 °C], je enaka 1,01 kJ / kg * °C ali prevedeno na dimenzijo, ki jo potrebujemo: 0,28 W * h / kg * °C. Gostota zraka je odvisna od temperature in tlaka, vendar za izračune lahko vzamete vrednost 1,3 kg / m³.

Primer. Za sobo 12 m² pri enaki temperaturni razliki kot v prejšnjem primeru bodo toplotne izgube zaradi prezračevanja:

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

Oblikovalci upoštevajo pretok zraka v skladu s SNiP 41-01-2003 (v našem primeru 3 m³ / h pri 1 m² površina dnevne sobe), vendar lahko lastnik stavbe to vrednost bistveno zmanjša.

Skupna skupna toplotna izguba modelne sobe je:

Q = Q_tp + Q_V = 969 W.

Če želite izračunati izgubo toplote na dan, teden ali mesec, morate poznati povprečno temperaturo za ta obdobja.

Iz zgornjih formul je razvidno, da je treba izračun količine porabljenega plina tako za kratek čas kot za celotno hladno sezono opraviti ob upoštevanju podnebja območja, kjer se nahaja ogrevan objekt.Zato se dobro preverjene standardne rešitve lahko uporabljajo samo za podobne naravne pogoje.

Za določitev podobnih podnebnih parametrov lahko uporabite zemljevide povprečnih mesečnih temperatur pozimi. Z lahkoto jih je mogoče najti na internetu

S kompleksno geometrijo hiše in različnimi materiali, uporabljenimi pri njeni gradnji in izolaciji, lahko uporabite storitve strokovnjakov za izračun potrebne količine toplote.

Načini za zmanjšanje izgube toplote

Stroški ogrevanja hiše predstavljajo pomemben del stroškov vzdrževanja. Zato je smiselno izvajati nekatere vrste del, katerih cilj je zmanjšanje toplotne izgube izolacija stropa, hišne stene, talna izolacija in sorodne strukture.

Aplikacija zunanje izolacijske sheme in iz notranjosti hiše lahko znatno zmanjša to številko. To še posebej velja za stare zgradbe z močno obrabo sten in stropov. Iste plošče iz polistirenske pene lahko ne le zmanjšajo ali popolnoma odpravijo zmrzovanje, ampak tudi zmanjšajo infiltracijo zraka skozi zaščiteni premaz.

Pomembne prihranke je mogoče doseči tudi, če poletni prostori hiše, kot so verande ali podstrešje, niso priključeni na ogrevanje. V tem primeru bo prišlo do znatnega zmanjšanja oboda ogrevanega dela hiše.

Uporaba podstrešja samo poleti znatno prihrani stroške ogrevanja hiše pozimi. Vendar mora biti v tem primeru strop zgornjega nadstropja dobro izoliran

Če dosledno upoštevate standarde za prezračevanje prostorov, ki so predpisani v SNiP 41-01-2003, bo izguba toplote zaradi izmenjave zraka večja kot zaradi zmrzovanja sten in strehe stavbe.Ta pravila so obvezna za projektante in vse pravne osebe, če se prostori uporabljajo za proizvodnjo ali opravljanje storitev. Vendar lahko prebivalci hiše po lastni presoji zmanjšajo vrednosti, navedene v dokumentu.

Poleg tega lahko za ogrevanje hladnega zraka, ki prihaja z ulice, uporabite toplotne izmenjevalnike in ne naprave, ki porabljajo elektriko ali plin. Tako lahko navaden ploščni toplotni izmenjevalnik prihrani več kot polovico energije, bolj zapletena naprava s hladilno tekočino pa približno 75 %.

Izračun potrebne količine plina

Zgoreli plin mora nadomestiti toplotne izgube. Za to je treba poleg toplotnih izgub hiše poznati količino energije, ki se sprosti pri zgorevanju, kar je odvisno od izkoristka kotla in kalorične vrednosti mešanice.

Pravilo izbire kotla

Pri izbiri grelnika je treba upoštevati toplotne izgube hiše. Zadostuje naj za obdobje, ko so dosežene najnižje letne temperature. V potnem listu tal oz stenski plinski kotel Za to je odgovoren parameter "nazivna toplotna moč", ki se za gospodinjske aparate meri v kW.

Ker ima katera koli konstrukcija toplotno vztrajnost, se za izračun potrebne moči kotla najnižja temperatura običajno vzame iz najhladnejšega petdnevnega obdobja. Za določeno območje je mogoče najti v organizacijah, ki se ukvarjajo z zbiranjem in obdelavo meteoroloških informacij, ali iz tabele 1. SNiP 23-01-99 (stolpec št. 4).

Fragment tabele 1 iz SNiP 23.01.99. Z njim lahko pridobite potrebne podatke o podnebju območja, kjer se nahaja ogrevani objekt

Če moč kotla presega indikator, ki zadostuje za ogrevanje prostora, to ne vodi do povečanja porabe plina.V tem primeru bo čas izpada opreme daljši.

Včasih obstaja razlog, da izberete kotel nekoliko nižje moči. Takšne naprave so lahko veliko cenejše tako za nakup kot za delovanje. Vendar pa je v tem primeru potreben rezervni vir toplote (na primer grelnik skupaj z generatorjem plina), ki ga je mogoče uporabiti v hudih zmrzali.

Glavni pokazatelj učinkovitosti in ekonomičnosti kotla je faktor učinkovitosti. Za sodobno gospodinjsko opremo se giblje od 88 do 95%. Učinkovitost je navedena v potnem listu naprave in se uporablja pri izračunu porabe plina.

Formula za sproščanje toplote

Za pravilen izračun porabe zemeljskega ali utekočinjenega plina za ogrevanje hiše s površino približno 150 m² Treba je ugotoviti še en kazalnik - kalorično vrednost (specifična toplota zgorevanja) dobavljenega goriva. Po sistemu SI se meri v J / kg za utekočinjen plin ali v J / m³ za naravno.

Rezervoarji za plin (posode za shranjevanje utekočinjenega plina) so označeni v litrih. Če želite izvedeti, koliko goriva bo vključeno v kilogramih, lahko uporabite razmerje 0,54 kg / 1 l

Za ta indikator sta dve vrednosti - nižja kalorična vrednost (H_l) in najvišji (H_h). Odvisno je od vlažnosti in temperature goriva. Pri izračunu vzemite indikator H_l – to morate izvedeti pri dobavitelju plina.

Če takšnih informacij ni, se lahko v izračunih vzamejo naslednje vrednosti:

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

Ob upoštevanju dejstva, da je 1 mJ = 278 W * h, dobimo naslednje kalorične vrednosti:

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

Količina porabljenega plina v določenem časovnem obdobju V (m³ ali kg) se lahko izračuna z naslednjo formulo:

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

• Q – toplotne izgube stavbe (kW);
• E – trajanje ogrevalne dobe (h);
• H_l – najmanjša kurilna vrednost plina (kW * h/m³);
• K – Učinkovitost kotla.

Za dimenzijo utekočinjenega plina H_l enako kW * h / kg.

Primer izračuna porabe plina

Na primer, vzemimo tipično montažno leseno dvonadstropno kočo. Regija - Altajsko ozemlje, Barnaul.

Velikost koče je 10 x 8,5 m, naklon dvokapnice je 30°. Za ta projekt je značilno toplo podstrešje, razmeroma velika površina zasteklitve, odsotnost kleti in štrlečih delov hiše

Korak 1. Izračunajmo glavne parametre hiše za izračun toplotne izgube:

• Nadstropje. V odsotnosti prezračevane kleti lahko izgube skozi tla in temelje zanemarimo.
• Okno. Dvojna zasteklitev "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Območje zasteklitve S_o = 40 m².
• Stene. Površina vzdolžne (stranske) stene je 10 * 3,5 = 35 m². Površina prečne (fasadne) stene je 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Tako je skupna obodna površina stavbe 150 m², in ob upoštevanju zasteklitve želeno vrednost S_s = 150 – 40 = 110 m².
• Stene. Glavni toplotnoizolacijski materiali so lamelirani les debeline 200 mm (R_b = 1,27) in bazaltna izolacija debeline 150 mm (R_u = 3,95). Skupna odpornost na prenos toplote za steno R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Streha. Izolacija popolnoma sledi obliki strehe. Površina strehe brez previsov S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Streha. Glavni toplotnoizolacijski materiali so obloge debeline 12,5 mm (R_v = 0,07) in bazaltna izolacija debeline 200 mm (R_u = 5,27). Skupna odpornost na prenos toplote za streho R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Prezračevanje. Naj se pretok zraka izračuna ne glede na površino hiše, ampak ob upoštevanju zahtev za zagotovitev vrednosti najmanj 30 m³ na osebo na uro. Ker v koči stalno živijo 4 osebe, torej L = 30 * 4 = 120 m³ / h.

korak 2. Izračunajmo potrebno moč kotla. Če je oprema že kupljena, lahko ta korak preskočite.

Za naše izračune moramo poznati samo dva kazalnika plinskega kotla: učinkovitost in nazivno moč. Registrirati jih je treba v potnem listu naprave

Temperatura najhladnejšega petdnevnega obdobja je »–41 °C«. Vzemimo udobno temperaturo kot »+24 °C«. Tako bo povprečna temperaturna razlika v tem obdobju dT = 65 °C.

Izračunajmo toplotne izgube:

• skozi okna: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• skozi stene: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• skozi streho: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• zaradi prezračevanja: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Skupna toplotna izguba celotne hiše v hladnem petdnevnem obdobju bo:

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

Tako lahko za ta model hiše izberete plinski kotel z največjim parametrom toplotne moči 10-12 kW. Če se plin uporablja tudi za oskrbo s toplo vodo, boste morali vzeti bolj produktivno napravo.

3. korak Izračunajmo trajanje ogrevalne dobe in povprečne toplotne izgube.

Hladno sezono, ko je ogrevanje potrebno, razumemo kot sezono s povprečnimi dnevnimi temperaturami pod 8-10 °C. Zato lahko za izračune vzamete stolpce št. 11-12 ali stolpce št. 13-14 tabele 1 SNiP 23-01-99.

Ta izbira ostane pri lastnikih koče. V tem primeru ne bo bistvene razlike v letni porabi goriva. V našem primeru se bomo osredotočili na obdobje s temperaturami pod “+10 °C”. Trajanje tega obdobja je 235 dni oz E = 5640 ur.

Pri centraliziranem ogrevanju se vklop in izklop dovoda hladilne tekočine izvede v skladu z uveljavljenimi standardi. Ena od prednosti zasebne hiše je začetek načina ogrevanja na zahtevo stanovalcev

Toplotne izgube hiše za povprečno temperaturo v tem obdobju se izračunajo na enak način kot v koraku 2, le parameter dT = 24 – (– 6,7) = 30,7 °С. Po izvedbi izračunov dobimo Q = 4192 W.

4. korak Izračunajmo količino porabljenega plina.

Naj učinkovitost kotla K = 0,92. Potem bo količina porabljenega plina (s povprečnimi indikatorji najmanjše kalorične vrednosti mešanice plinov) v hladnem obdobju:

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

Če poznate cene plina, lahko izračunate finančne stroške ogrevanja.

Zaključki in uporaben video na to temo

Zmanjšanje porabe plina z odpravo napak, povezanih z izolacijo doma. Pravi primer:

Poraba plina pri znani toplotni moči:

Vse izračune toplotnih izgub je mogoče izvesti neodvisno le, če so znane lastnosti varčevanja s toploto materialov, iz katerih je zgrajena hiša. Če je stavba stara, jo je treba najprej preveriti glede zamrzovanja in odpraviti ugotovljene težave.

Po tem lahko z uporabo formul, predstavljenih v članku, izračunate porabo plina z visoko natančnostjo.

Pustite komentarje v spodnjem bloku za povratne informacije. Objavite fotografije, povezane s temo članka, postavljajte vprašanja o zanimivostih. Delite koristne informacije, ki bi lahko bile koristne za obiskovalce našega spletnega mesta.