Gennemsnitligt gasforbrug til opvarmning af et hus på 150 m²: eksempler på beregninger og gennemgang af termiske formler

Finansiering af fyringssæsonen udgør en væsentlig del af budgettet brugt på boligvedligeholdelse.At kende prisen og det gennemsnitlige gasforbrug til opvarmning af et hus på 150 m², kan du ret præcist bestemme omkostningerne ved opvarmning af lokalerne. Disse beregninger er nemme at udføre selv uden at betale for tjenester fra varmeingeniører.

Du vil lære alt om gasforbrugsstandarder og metoder til beregning af blåt brændstofforbrug fra artiklen, vi præsenterede. Vi fortæller dig, hvor meget energi der kræves for at kompensere for varmetab derhjemme i fyringssæsonen. Vi vil fortælle dig, hvilke formler der skal bruges i beregningerne.

Opvarmning af sommerhuse

Når man beregner det nødvendige gasforbrug til at opvarme et hus, vil den sværeste opgave være varmetabsberegning, som varmesystemet skal kompensere fuldt ud under drift.

Komplekset af varmetab afhænger af klimaet, bygningens designfunktioner, de anvendte materialer og driftsparametrene for ventilationssystemet.

Beregning af den kompenserede varmemængde

Varmesystemet i enhver bygning skal kompensere for dets varmetab Q (W) i den kolde periode. De sker af to årsager:

1. varmeudveksling gennem husets omkreds;
2. varmetab som følge af, at kold luft kommer ind gennem ventilationssystemet.

Formelt varmetab gennem væg og tag Q_tp kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

Q_tp = S * dT / R,

Hvor:

• S – overfladeareal (m²);
• dT – temperaturforskel mellem rum- og gadeluft (°C);
• R – indikator for modstand mod varmeoverførsel af materialer (m² * °C/W).

Den sidste indikator (som også kaldes den "termiske modstandskoefficient") kan tages fra tabellerne knyttet til byggematerialerne eller produkterne.

Husets varmetabshastighed afhænger væsentligt af typen af ​​termoruder. Den høje pris på isolerede vinduer vil være berettiget på grund af brændstofbesparelser

Eksempel. Lad rummets ydervæg have et areal på 12 m², hvoraf 2 m² optager et vindue.

Indikatorerne for varmeoverførselsmodstand er som følger:

• Porebetonblokke D400: R = 3.5.
• Termoruder med argon “4M1 – 16Ar – 4M1 – 16Ar – 4I”: R = 0.75.

I dette tilfælde vil varmetabet fra rummets ydre væg være ved stuetemperatur "+22 ° С" og gadetemperatur - "–30 ° С":

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

Denne beregning giver det korrekte resultat, forudsat at der ikke er nogen ukontrolleret luftudskiftning (infiltration).

Det kan forekomme i følgende tilfælde:

• Tilstedeværelsen af ​​strukturelle defekter, såsom løs montering af vinduesrammer til væggene eller afskalning af isoleringsmateriale. De skal elimineres.
• Ældning af en bygning, hvilket resulterer i spåner, revner eller hulrum i murværket. I dette tilfælde er det nødvendigt at indføre korrektionsfaktorer i materialers varmeoverførselsmodstand.

På samme måde er det nødvendigt at bestemme varmetabet gennem taget, hvis objektet er placeret på øverste etage. Gennem gulvet opstår et væsentligt energitab kun, hvis der er et uopvarmet, ventileret kælderrum, såsom en garage. Næsten ingen varme går ned i jorden.

For at beregne varmeoverførselsmodstandsindekset for flerlagsmaterialer er det nødvendigt at opsummere indikatorerne for individuelle lag. Normalt tages kun de mest ikke-termisk ledende materialer til beregninger

Lad os overveje den anden grund til varmetab - bygningsventilation. Energiforbrug til opvarmning af indblæsningsluften (Q_V) kan beregnes ved hjælp af formlen:

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

• L – luftstrøm (m³ /h);
• q – luftdensitet (kg/m³);
• c – specifik varmekapacitet for den indkommende luft (kJ/kg *°C);
• dT – temperaturforskel mellem rum- og gadeluft (°C).

Den specifikke varmekapacitet af luft i det temperaturområde, der er af interesse for os [–50.. +30 °C] er lig med 1,01 kJ / kg * °C eller, oversat til den dimension, vi har brug for: 0,28 W * h / kg * °C. Luftdensiteten afhænger af temperatur og tryk, men til beregninger kan du tage en værdi på 1,3 kg/m³.

Eksempel. For et værelse på 12 m² med samme temperaturforskel som i det foregående eksempel vil varmetab på grund af ventilation være:

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

Designere tager luftstrøm i henhold til SNiP 41-01-2003 (i vores eksempel 3 m³ /t ved 1 m² stueareal), men denne værdi kan reduceres væsentligt af bygningens ejer.

I alt er det samlede varmetab i modelrummet:

Q = Q_tp + Q_V = 969 W.

For at beregne varmetab pr. dag, uge ​​eller måned skal du kende gennemsnitstemperaturen for disse perioder.

Fra ovenstående formler er det klart, at beregningen af ​​mængden af ​​gas, der forbruges både i en kort periode og for hele den kolde årstid, skal udføres under hensyntagen til klimaet i det område, hvor det opvarmede anlæg er placeret.Derfor kan velafprøvede standardløsninger kun anvendes til lignende naturforhold.

For at bestemme lignende klimatiske parametre kan du bruge kort over gennemsnitlige månedlige temperaturer om vinteren. De kan nemt findes på internettet

Med husets komplekse geometri og de mange forskellige materialer, der bruges i dets konstruktion og isolering, kan du bruge specialisters tjenester til at beregne den nødvendige mængde varme.

Måder at minimere varmetab

Udgifterne til opvarmning af en bolig udgør en væsentlig del af omkostningerne ved at vedligeholde den. Derfor er det rimeligt at udføre nogle former for arbejde, der har til formål at reducere varmetabet ved loft isolering, husvægge, gulvisolering og relaterede strukturer.

Ansøgning udvendige isoleringsordninger og inde fra huset kan reducere dette tal betydeligt. Dette gælder især for gamle bygninger med kraftigt slid på vægge og lofter. De samme polystyrenskumplader kan ikke kun reducere eller helt eliminere frysning, men også minimere luftinfiltration gennem den beskyttede belægning.

Der kan også opnås betydelige besparelser, hvis husets sommerarealer, såsom verandaer eller loftsgulvet, ikke er tilsluttet varme. I dette tilfælde vil der være en betydelig reduktion i omkredsen af ​​den opvarmede del af huset.

Brug af loftsgulvet kun om sommeren sparer betydeligt udgifterne til opvarmning af huset om vinteren. Men i dette tilfælde skal loftet på den øverste etage være godt isoleret

Hvis du strengt følger standarderne for ventilation af lokaler, som er foreskrevet i SNiP 41-01-2003, vil varmetabet fra luftudveksling være højere end fra frysning af bygningens vægge og tag.Disse regler er obligatoriske for designere og eventuelle juridiske enheder, hvis lokalerne bruges til produktion eller levering af tjenesteydelser. Dog kan beboere i huset efter eget skøn reducere de værdier, der er angivet i dokumentet.

For at opvarme den kolde luft, der kommer fra gaden, kan du desuden bruge varmevekslere i stedet for enheder, der forbruger elektricitet eller gas. Således kan en almindelig pladevarmeveksler spare mere end halvdelen af ​​energien, og en mere kompleks enhed med kølevæske kan spare omkring 75%.

Beregning af den nødvendige mængde gas

Den brændte gas skal kompensere for varmetabet. For at gøre dette er det ud over husets varmetab nødvendigt at kende mængden af ​​energi, der frigives under forbrændingen, hvilket afhænger af kedlens effektivitet og blandingens brændværdi.

Regel for valg af kedel

Valget af varmelegeme skal ske under hensyntagen til husets varmetab. Det burde være nok til den periode, hvor de årlige minimumstemperaturer nås. I passet af gulvet eller væghængt gasfyr Parameteren "nominel termisk effekt" er ansvarlig for dette, som måles i kW for husholdningsapparater.

Da enhver struktur har termisk inerti, for at beregne den nødvendige kedeleffekt, tages minimumstemperaturen normalt fra den koldeste fem-dages periode. For et specifikt område kan den findes i organisationer, der er involveret i indsamling og behandling af meteorologisk information, eller fra tabel 1. SNiP 23-01-99 (kolonne nr. 4).

Fragment af tabel 1 fra SNiP 01/23/99. Ved at bruge det kan du få de nødvendige data om klimaet i det område, hvor det opvarmede anlæg er placeret

Hvis kedeleffekten overstiger indikatoren, der er tilstrækkelig til at opvarme rummet, fører dette ikke til en stigning i gasforbruget.I dette tilfælde vil perioden med nedetid for udstyr være længere.

Nogle gange er der en grund til at vælge en kedel med lidt lavere effekt. Sådanne enheder kan være meget billigere både at købe og at betjene. Men i dette tilfælde er det nødvendigt at have en backup varmekilde (for eksempel en varmelegeme komplet med en gasgenerator), som kan bruges i svær frost.

Hovedindikatoren for effektiviteten og økonomien af ​​en kedel er effektivitetsfaktoren. For moderne husholdningsudstyr varierer det fra 88 til 95%. Virkningsgraden er angivet i enhedspasset og bruges ved beregning af gasforbrug.

Varmeafgivelsesformel

For korrekt at beregne forbruget af naturgas eller flydende gas til opvarmning af et hus med et areal på omkring 150 m² Det er nødvendigt at finde ud af endnu en indikator - brændværdien (specifik forbrændingsvarme) af det leverede brændstof. Ifølge SI-systemet måles det i J/kg for flydende gas eller i J/m³ for naturligt.

Gastanke (beholdere til lagring af flydende gas) er karakteriseret i liter. For at finde ud af, hvor meget brændstof der vil være inkluderet i det i kilogram, kan du bruge forholdet 0,54 kg / 1 l

Der er to værdier for denne indikator - lavere brændværdi (H_l) og højest (H_h). Det afhænger af brændstoffets fugtighed og temperatur. Når du beregner, skal du tage indikatoren H_l – det skal du finde ud af hos din gasleverandør.

Hvis der ikke er sådanne oplysninger, kan følgende værdier tages i beregninger:

• for naturgas H_l = 33,5 mJ/m³;
• for flydende gas H_l = 45,2 mJ/kg.

Under hensyntagen til det faktum, at 1 mJ = 278 W * h, opnår vi følgende brændværdier:

• for naturgas H_l = 9,3 kW * t/m³;
• for flydende gas H_l = 12,6 kW * h / kg.

Mængden af ​​gas, der forbruges over en vis periode V (m³ eller kg) kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

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

• Q – varmetab af bygningen (kW);
• E – varigheden af ​​opvarmningsperioden (h);
• H_l – minimum brændværdi for gas (kW * h/m³);
• K – Kedeleffektivitet.

Til flydende gas dimension H_l lig med kW * h / kg.

Eksempel på beregning af gasforbrug

Lad os for eksempel tage en typisk præfabrikeret træramme i to-etagers sommerhus. Region – Altai-territoriet, Barnaul.

Størrelsen på sommerhuset er 10 x 8,5 m. Vinklen på sadeltaget er 30°. Dette projekt er kendetegnet ved et varmt loft, et relativt stort glasareal, fraværet af en kælder og udragende dele af huset

Trin 1. Lad os beregne husets hovedparametre for at beregne varmetab:

• Etage. I mangel af en ventileret kælder kan tab gennem gulv og fundament negligeres.
• Vindue. Termoruder "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": R_o = 0,75. Glasareal S_o = 40 m².
• Vægge. Arealet af den langsgående (side) væg er 10 * 3,5 = 35 m². Arealet af den tværgående (facade) væg er 8,5 * 3,5 + 8,5² * tg(30) / 4 = 40 m². Bygningens samlede omkredsareal er således 150 m², og under hensyntagen til ruder den ønskede værdi S_s = 150 – 40 = 110 m².
• Vægge. De vigtigste varmeisoleringsmaterialer er lamineret træ, 200 mm tykt (R_b = 1,27) og basaltisolering, 150 mm tyk (R_u = 3,95). Total varmeoverførselsmodstand for en væg R_s = R_b + R_u = 5.22.
• Tag. Isoleringen følger helt tagets form. Tagflade uden udhæng S_k = 10 * 8,5 / cos (30) = 98 m².
• Tag. De vigtigste termiske isoleringsmaterialer er foring, 12,5 mm tyk (R_v = 0,07) og basaltisolering, 200 mm tyk (R_u = 5,27). Total varmeoverførselsmodstand for et tag R_k = R_v + R_u = 5.34.
• Ventilation. Lad luftstrømmen beregnes ikke efter husets areal, men under hensyntagen til kravene for at sikre en værdi på mindst 30 m³ person i timen. Da der fast bor 4 personer i sommerhuset, så L = 30 * 4 = 120 m³ / h.

Trin. 2. Lad os beregne den nødvendige kedeleffekt. Hvis udstyret allerede er købt, kan dette trin springes over.

Til vores beregninger skal vi kun kende to indikatorer for en gaskedel: effektivitet og nominel effekt. De skal registreres i enhedspasset

Temperaturen i den koldeste femdages periode er "–41 °C". Lad os tage en behagelig temperatur som "+24 °C". Således vil den gennemsnitlige temperaturforskel i denne periode være dT = 65 °C.

Lad os beregne varmetab:

• gennem vinduer: Q_o = S_o * dT / R_o = 40 * 65 / 0,75 = 3467 W;
• gennem vægge: Q_s = S_s * dT / R_s = 110 * 65 / 5,22 = 1370 W;
• gennem taget: Q_k = S_k * dT / R_k = 98 * 65 / 5,34 = 1199 W;
• på grund af ventilation: Q_v = L * q * c * dT = 120 * 1,3 * 0,28 * 65 = 2839 W.

Det samlede varmetab for hele huset i den kolde femdages periode vil være:

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

Således kan du til dette modelhus vælge en gaskedel med en maksimal termisk effektparameter på 10-12 kW. Hvis gas også bruges til at levere varmt vand, bliver du nødt til at tage en mere produktiv enhed.

Trin 3. Lad os beregne varigheden af ​​opvarmningsperioden og det gennemsnitlige varmetab.

Den kolde årstid, hvor opvarmning er nødvendig, forstås som en årstid med gennemsnitlige daglige temperaturer under 8-10 °C. Derfor kan du til beregninger tage enten kolonne nr. 11-12 eller kolonne nr. 13-14 i tabel 1 i SNiP 23-01-99.

Dette valg forbliver hos ejerne af sommerhuset. I dette tilfælde vil der ikke være nogen væsentlig forskel i det årlige brændstofforbrug. I vores tilfælde vil vi fokusere på perioden med temperaturer under "+10 °C". Varigheden af ​​denne periode er 235 dage eller E = 5640 timer.

Med centraliseret opvarmning sker tænding og slukning af kølevæskeforsyningen i henhold til etablerede standarder. En af fordelene ved et privat hus er starten af ​​opvarmningstilstanden på anmodning fra beboerne

Husets varmetab for gennemsnitstemperaturen i denne periode beregnes på samme måde som i trin 2, kun parameteren dT = 24 – (– 6,7) = 30,7 °С. Efter at have udført beregningerne får vi Q = 4192 W.

Trin 4. Lad os beregne mængden af ​​forbrugt gas.

Lad kedlen effektivitet K = 0,92. Derefter vil mængden af ​​forbrugt gas (med gennemsnitlige indikatorer for den mindste brændværdi af gasblandingen) i den kolde periode være:

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

Ved at kende gaspriserne kan du beregne de økonomiske omkostninger ved opvarmning.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Reduktion af gasforbruget ved at eliminere fejl forbundet med boligisolering. Rigtigt eksempel:

Gasforbrug ved kendt termisk effekt:

Alle beregninger af varmetab kan kun udføres uafhængigt, når de varmebesparende egenskaber af de materialer, huset er bygget af, er kendt. Hvis bygningen er gammel, er det først og fremmest nødvendigt at kontrollere den for frysning og eliminere de identificerede problemer.

Herefter kan du ved hjælp af formlerne præsenteret i artiklen beregne gasforbruget med høj nøjagtighed.

Skriv venligst kommentarer i feedbackblokken nedenfor. Post billeder relateret til artiklens emne, stil spørgsmål om interessepunkter. Del nyttige oplysninger, der kan være nyttige for besøgende på vores side.