Gjennomsnittlig gassforbruk for oppvarming av et hus på 150 m²: eksempler på beregninger og gjennomgang av termiske formler

Finansiering av fyringssesongen utgjør en betydelig del av budsjettet som brukes på boligvedlikehold.Å kjenne prisen og gjennomsnittlig gassforbruk for oppvarming av et hus på 150 m², kan du ganske nøyaktig bestemme kostnadene ved å varme opp lokalene. Disse beregningene er enkle å utføre selv uten å betale for tjenestene til varmeingeniører.

Du vil lære alt om standarder for gassforbruk og metoder for å beregne blått drivstofforbruk fra artikkelen vi presenterte. Vi vil fortelle deg hvor mye energi som kreves for å kompensere for varmetap hjemme i fyringssesongen. Vi vil fortelle deg hvilke formler som skal brukes i beregningene.

Oppvarming av hytter

Når du beregner gassforbruket som trengs for å varme opp et hus, vil den vanskeligste oppgaven være varmetapsberegning, som varmesystemet må kompensere fullt ut under drift.

Komplekset av varmetap avhenger av klimaet, bygningens designfunksjoner, materialene som brukes og driftsparametrene til ventilasjonssystemet.

Beregning av kompensert varmemengde

Varmesystemet til enhver bygning må kompensere for varmetapet Q (W) i den kalde perioden. De skjer av to grunner:

1. varmeveksling gjennom omkretsen av huset;
2. varmetap som følge av at kald luft kommer inn gjennom ventilasjonssystemet.

Formelt varmetap gjennom vegg og tak Q_tp kan beregnes ved hjelp av følgende formel:

Q_tp = S * dT / R,

Hvor:

• S – overflateareal (m²);
• dT – temperaturforskjell mellom rom- og gateluft (°C);
• R – indikator for motstand mot varmeoverføring av materialer (m² * °C / W).

Den siste indikatoren (som også kalles "termisk motstandskoeffisient") kan hentes fra tabellene knyttet til byggematerialene eller produktene.

Varmetapshastigheten til huset avhenger betydelig av typen doble vinduer. Den høye prisen på isolerte vinduer vil være berettiget på grunn av drivstoffbesparelser

Eksempel. La ytterveggen av rommet ha et areal på 12 m², hvorav 2 m² opptar et vindu.

Indikatorene for varmeoverføringsmotstand er som følger:

• Porebetongblokker D400: R = 3.5.
• Doble vinduer med argon “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: R = 0.75.

I dette tilfellet, ved romtemperatur "+22 ° С", og gatetemperatur - "–30 ° С", vil varmetapet fra ytterveggen av rommet være:

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

Denne beregningen gir riktig resultat forutsatt at det ikke er ukontrollert luftutskifting (infiltrasjon).

Det kan oppstå i følgende tilfeller:

• Tilstedeværelsen av strukturelle defekter, som løs montering av vindusrammer til veggene eller avskalling av isolasjonsmateriale. De må elimineres.
• Aldring av en bygning, noe som resulterer i spon, sprekker eller tomrom i murverket. I dette tilfellet er det nødvendig å introdusere korreksjonsfaktorer i varmeoverføringsmotstanden til materialer.

På samme måte er det nødvendig å bestemme varmetap gjennom taket dersom objektet er plassert i toppetasjen. Gjennom gulvet oppstår et betydelig energitap kun hvis det er en uoppvarmet, ventilert kjellerplass, for eksempel en garasje. Nesten ingen varme går ned i bakken.

For å beregne varmeoverføringsmotstandsindeksen for flerlagsmaterialer, er det nødvendig å oppsummere indikatorene for individuelle lag. Vanligvis tas bare de mest ikke-termisk ledende materialene for beregninger

La oss vurdere den andre årsaken til varmetap - bygningsventilasjon. Energiforbruk for oppvarming av tilluft (Q_V) kan beregnes ved hjelp av formelen:

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

• L – luftstrøm (m³ / h);
• q – lufttetthet (kg/m³);
• c – spesifikk varmekapasitet for innkommende luft (kJ/kg *°C);
• dT – temperaturforskjell mellom rom- og gateluft (°C).

Den spesifikke varmekapasiteten til luft i temperaturområdet av interesse for oss [–50.. +30 °C] er lik 1,01 kJ / kg * °C eller, oversatt til dimensjonen vi trenger: 0,28 W * h / kg * °C. Lufttetthet avhenger av temperatur og trykk, men for beregninger kan du ta en verdi på 1,3 kg/m³.

Eksempel. For et rom 12 m² med samme temperaturforskjell som i forrige eksempel, vil varmetap på grunn av ventilasjon være:

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

Designere tar luftstrøm i henhold til SNiP 41-01-2003 (i vårt eksempel 3 m³ / t ved 1 m² stueareal), men denne verdien kan reduseres betydelig av eieren av bygget.

Totalt er det totale varmetapet til modellrommet:

Q = Q_tp + Q_V = 969 W.

For å beregne varmetap per dag, uke eller måned, må du vite gjennomsnittstemperaturen for disse periodene.

Fra formlene ovenfor er det klart at beregningen av volumet av gass som forbrukes både for en kort periode og for hele den kalde årstiden, må utføres under hensyntagen til klimaet i området der det oppvarmede anlegget ligger.Derfor kan velprøvde standardløsninger kun brukes for lignende naturforhold.

For å bestemme lignende klimatiske parametere, kan du bruke kart over gjennomsnittlige månedlige temperaturer om vinteren. De er lett å finne på Internett

Med den komplekse geometrien til huset og mangfoldet av materialer som brukes i konstruksjonen og isolasjonen, kan du bruke tjenestene til spesialister for å beregne den nødvendige mengden varme.

Måter å minimere varmetapet

Kostnaden for å varme opp en bolig utgjør en betydelig del av kostnadene ved å vedlikeholde den. Derfor er det rimelig å utføre noen typer arbeid rettet mot å redusere varmetapet med takisolasjon, husvegger, gulvisolasjon og relaterte strukturer.

applikasjon utvendige isolasjonsordninger og fra innsiden av huset kan betydelig redusere dette tallet. Dette gjelder spesielt for gamle bygninger med stor slitasje på vegger og tak. De samme polystyrenskumplatene kan ikke bare redusere eller helt eliminere frysing, men også minimere luftinfiltrasjon gjennom det beskyttede belegget.

Betydelige besparelser kan også oppnås dersom sommerarealene i huset, som verandaer eller loftsetasjen, ikke er koblet til oppvarming. I dette tilfellet vil det være en betydelig reduksjon i omkretsen av den oppvarmede delen av huset.

Bruk av loftsgulvet bare om sommeren sparer betydelig kostnadene ved å varme opp huset om vinteren. Men i dette tilfellet må taket i overetasjen være godt isolert

Hvis du strengt følger standardene for ventilasjon av lokaler, som er foreskrevet i SNiP 41-01-2003, vil varmetapet fra luftutveksling være høyere enn fra frysing av bygningens vegger og tak.Disse reglene er obligatoriske for designere og eventuelle juridiske personer dersom lokalene brukes til produksjon eller levering av tjenester. Imidlertid kan beboere i huset, etter eget skjønn, redusere verdiene som er spesifisert i dokumentet.

I tillegg, for å varme den kalde luften som kommer fra gaten, kan du bruke varmevekslere, i stedet for enheter som bruker strøm eller gass. Dermed kan en vanlig platevarmeveksler spare mer enn halvparten av energien, og en mer kompleks enhet med kjølevæske kan spare rundt 75 %.

Beregning av nødvendig gassvolum

Den brente gassen må kompensere for varmetapet. For å gjøre dette, i tillegg til varmetapet til huset, er det nødvendig å vite mengden energi som frigjøres under forbrenning, som avhenger av effektiviteten til kjelen og blandingens brennverdi.

Kjelvalgsregel

Valg av varmeapparat må gjøres under hensyntagen til husets varmetapet. Det bør være nok for perioden når de årlige minimumstemperaturene er nådd. I passet til gulvet eller veggmontert gasskjel Parameteren "nominell termisk effekt" er ansvarlig for dette, som måles i kW for husholdningsapparater.

Siden enhver struktur har termisk treghet, for å beregne nødvendig kjelekraft, tas minimumstemperaturen vanligvis fra den kaldeste fem-dagers perioden. For et spesifikt område kan den finnes i organisasjoner som er involvert i innsamling og behandling av meteorologisk informasjon, eller fra Tabell 1. SNiP 23-01-99 (kolonne nr. 4).

Fragment av tabell 1 fra SNiP 01/23/99. Ved å bruke den kan du få de nødvendige dataene om klimaet i området der det oppvarmede anlegget ligger

Hvis kjeleeffekten overstiger indikatoren tilstrekkelig for oppvarming av rommet, fører dette ikke til en økning i gassforbruket.I dette tilfellet vil perioden med utstyrsstans være lengre.

Noen ganger er det en grunn til å velge en kjele med litt lavere effekt. Slike enheter kan være mye billigere både å kjøpe og å betjene. Men i dette tilfellet er det nødvendig å ha en reservevarmekilde (for eksempel en varmeovn komplett med en gassgenerator), som kan brukes i alvorlig frost.

Hovedindikatoren på effektiviteten og økonomien til en kjele er effektivitetsfaktoren. For moderne husholdningsutstyr varierer det fra 88 til 95 %. Virkningsgraden er oppgitt i enhetspasset og brukes ved beregning av gassforbruk.

Varmefrigjøringsformel

For å riktig beregne forbruket av naturlig eller flytende gass for oppvarming av et hus med et areal på ca. 150 m² Det er nødvendig å finne ut enda en indikator - brennverdien (spesifikk forbrenningsvarme) til det tilførte drivstoffet. I henhold til SI-systemet måles det i J / kg for flytende gass eller i J / m³ for naturlig.

Gasstanker (beholdere for lagring av flytende gass) er karakterisert i liter. For å finne ut hvor mye drivstoff som er inkludert i kilogram, kan du bruke forholdet 0,54 kg / 1 l

Det er to verdier for denne indikatoren - lavere brennverdi (H_l) og høyest (H_h). Det avhenger av fuktigheten og temperaturen til drivstoffet. Når du beregner, ta indikatoren H_l – dette må du finne ut av din gassleverandør.

Hvis det ikke er slik informasjon, kan følgende verdier tas i beregninger:

• for naturgass H_l = 33,5 mJ/m³;
• for flytende gass H_l = 45,2 mJ/kg.

Tatt i betraktning at 1 mJ = 278 W * h, får vi følgende brennverdier:

• for naturgass H_l = 9,3 kW * t / m³;
• for flytende gass H_l = 12,6 kW * t / kg.

Volumet av gass som forbrukes over en viss tidsperiode V (m³ eller kg) kan beregnes ved å bruke følgende formel:

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

• Q – varmetap av bygningen (kW);
• E – varigheten av oppvarmingsperioden (h);
• H_l – minste brennverdi for gass (kW * t/m³);
• K – Kjeleeffektivitet.

For flytende gass dimensjon H_l lik kW * t / kg.

Eksempel på beregning av gassforbruk

For eksempel, la oss ta en typisk prefabrikkert tre-to-etasjers hytte. Region – Altai-territoriet, Barnaul.

Størrelsen på hytta er 10 x 8,5 m. Vinkelen på sadeltaket er 30°. Dette prosjektet er preget av et varmt loft, et relativt stort glassflate, fravær av kjeller og utstikkende deler av huset

Trinn 1. La oss beregne hovedparametrene til huset for å beregne varmetap:

• Gulv. I mangel av ventilert kjeller kan tap gjennom gulv og fundament neglisjeres.
• Vindu. Dobbeltglassenhet “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: R_o = 0,75. Innglassingsområde S_o = 40 m².
• Vegger. Arealet til den langsgående (side) veggen er 10 * 3,5 = 35 m². Arealet av den tverrgående (fasade) veggen er 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Dermed er det totale omkretsarealet til bygningen 150 m², og tar hensyn til innglassing ønsket verdi S_s = 150 – 40 = 110 m².
• Vegger. De viktigste varmeisolasjonsmaterialene er laminert tre, 200 mm tykt (R_b = 1,27) og basaltisolasjon, 150 mm tykk (R_u = 3,95). Total varmeoverføringsmotstand for en vegg R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Tak. Isolasjonen følger helt takets form. Takflate uten overheng S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Tak. De viktigste varmeisolasjonsmaterialene er fôr, 12,5 mm tykke (R_v = 0,07) og basaltisolasjon, 200 mm tykk (R_u = 5,27). Total varmeoverføringsmotstand for et tak R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilasjon. La luftstrømmen beregnes ikke i henhold til husets areal, men ta hensyn til kravene for å sikre en verdi på minst 30 m³ per person per time. Siden det bor 4 personer fast på hytta, altså L = 30 * 4 = 120 m³ / t.

Steg. 2. La oss beregne nødvendig kjeleeffekt. Hvis utstyret allerede er kjøpt, kan dette trinnet hoppes over.

For våre beregninger trenger vi bare å vite to indikatorer på en gasskjele: effektivitet og nominell effekt. De må være registrert i enhetspasset

Temperaturen i den kaldeste femdagersperioden er «–41 °C». La oss ta en behagelig temperatur som "+24 °C". Dermed vil gjennomsnittlig temperaturforskjell over denne perioden være dT = 65 °C.

La oss beregne varmetapet:

• gjennom vinduer: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• gjennom vegger: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• gjennom taket: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• på grunn av ventilasjon: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Det totale varmetapet for hele huset i løpet av den kalde femdagersperioden vil være:

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

For dette modellhuset kan du derfor velge en gasskjele med en maksimal termisk effektparameter på 10-12 kW. Hvis gass også brukes til å gi varmtvannsforsyning, må du ta en mer produktiv enhet.

Trinn 3. La oss beregne varigheten av oppvarmingsperioden og gjennomsnittlig varmetap.

Den kalde årstiden, når oppvarming er nødvendig, forstås som en årstid med gjennomsnittlige daglige temperaturer under 8-10 °C. Derfor kan du for beregninger ta enten kolonne nr. 11-12 eller kolonne nr. 13-14 i tabell 1 i SNiP 23-01-99.

Dette valget forblir hos eierne av hytta. I dette tilfellet vil det ikke være noen vesentlig forskjell i årlig drivstofforbruk. I vårt tilfelle vil vi fokusere på perioden med temperaturer under "+10 °C". Varigheten av denne perioden er 235 dager eller E = 5640 timer.

Med sentralisert oppvarming skjer på og av kjølevæsketilførselen i henhold til etablerte standarder. En av fordelene med et privat hus er starten på oppvarmingsmodusen på forespørsel fra beboerne

Varmetapet til huset for gjennomsnittstemperaturen over denne perioden beregnes på samme måte som i trinn 2, kun parameteren dT = 24 – (– 6,7) = 30,7 °С. Etter å ha utført beregningene får vi Q = 4192 W.

Trinn 4. La oss beregne volumet av gass som forbrukes.

La kjelen effektivitet K = 0,92. Da vil volumet av gass som forbrukes (med gjennomsnittlige indikatorer for minimum brennverdi for gassblandingen) i løpet av den kalde perioden være:

• for naturgass: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (9300 * 0,92) = 2763 m³;
• for flytende gass: V = Q * E / (H_l * K) = 4192 * 5640 / (12600 * 0,92) = 2040 kg.

Når du kjenner til gassprisene, kan du beregne de økonomiske kostnadene ved oppvarming.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Redusere gassforbruket ved å eliminere feil knyttet til hjemmeisolering. Ekte eksempel:

Gassforbruk ved kjent termisk effekt:

Alle beregninger av varmetap kan bare utføres uavhengig når de varmebesparende egenskapene til materialene huset er bygget fra er kjent. Hvis bygningen er gammel, er det først og fremst nødvendig å sjekke den for frysing og eliminere de identifiserte problemene.

Etter dette, ved å bruke formlene presentert i artikkelen, kan du beregne gassforbruket med høy nøyaktighet.

Legg igjen kommentarer i tilbakemeldingsblokken nedenfor. Legg ut bilder relatert til emnet for artikkelen, still spørsmål om interessepunkter. Del nyttig informasjon som kan være nyttig for besøkende på nettstedet vårt.