Consumul de gaz din gazgolder pentru încălzire: cum să calculați + sfaturi pentru minimizare

Este bine cunoscut faptul că, pentru încălzirea caselor și a dachas cu locuire permanentă sau îndelungată, gazgolder-urile găsesc o utilizare din ce în ce mai largă. Nu se poate contesta nici faptul că o mare parte din bugetul pentru încălzirea casei o reprezintă costul combustibilului. În cazul nostru, acesta este gazul lichefiat.

De aceea, un gospodar chibzuit trebuie să știe cum să calculeze corect consumul de gaz din gazgolder pentru încălzire, să poată prognoza intervalele dintre realimentări. Acest lucru este relevant și pentru că livrarea gazului, ca serviciu de transport, are un preț destul de semnificativ.

Vă vom ajuta într-o formă accesibilă să calculați independent consumul de gaz lichefiat pentru încălzirea locuinței în sistemele de alimentare cu gaz cu gazgolder. Aceste cunoștințe sunt relevante la proiectarea construcției unei case noi și la planificarea reconstrucției sistemului existent de încălzire. Calculele efectuate corect vă vor permite să controlați consumul de gaz și să reduceți costurile aferente.

Factori care influențează consumul de gaz

Gazgolderul are forma unui rezervor voluminos, care este umplut cu gaz de hidrocarburi lichefiat (GHL). Este un amestec de două gaze — propan și butan.

Schemele autonome de încălzire cu extragerea gazului din gazgolder și cazan pe gaz în sistem au devenit o alternativă modernă la încălzirea caselor cu cazane pe combustibil solid sau diesel

Stocarea gazului tocmai în astfel de rezervoare, cu utilizarea sa ulterioară pentru încălzirea casei, poate fi determinată de următorii factori:

• absența posibilității de racordare la conducta principală de gaz sau costul ridicat al unei astfel de conectări;
• probleme constante și nerezolvate de către serviciile de gaz cu presiunea gazului în conducta centrală.

Pentru funcționarea normală a majorității cazanelor pe gaz, presiunea gazului în conductă trebuie să fie de cel puțin 35 mbar. Această normă nu este adesea respectată în conductele principale de gaz și constituie doar între 8 și 22 mbar.

Pentru determinarea volumului de gaz lichefiat din rezervor, există indicatoare de nivel mecanice sau sisteme de telemetrie la distanță mai moderne. Acest echipament poate fi furnizat împreună cu rezervorul sau poate fi achiziționat separat. Consumul mediu zilnic de gaz poate fi determinat și prin diferența indicațiilor contorului de gaz, dacă acesta există.

Dar un răspuns mai exact la întrebarea cât gaz din rezervor va fi suficient pentru încălzirea locuinței, care este consumul acestuia și cum să minimizați costurile, îl vor oferi calculele matematice. Și aceasta în ciuda faptului că, în mod obiectiv, un astfel de calcul va avea un caracter mediu.

Combustibilul din sistemul independent de alimentare cu gaz de la rezervor este consumat nu numai pentru încălzire. Deși în volume semnificativ mai mici, este utilizat și pentru încălzirea apei, funcționarea aragazului și alte necesități casnice.

Trebuie să se țină cont de faptul că următorii factori influențează consumul de gaz:

• clima regiunii și roza vânturilor;
• suprafața casei, numărul și gradul de izolație termică a ferestrelor și ușilor;
• materialul pereților, acoperișului, fundației și gradul de izolare a acestora;
• numărul de locuitori și regimul lor de ședere (permanent sau periodic);
• caracteristicile tehnice ale cazanului, utilizarea aparatelor de gaz suplimentare și a echipamentelor auxiliare;
• numărul de radiatoare de încălzire, prezența podelei încălzite.

Aceste condiții și altele fac din calculul consumului de combustibil din rezervor o valoare relativă, care se bazează pe indicatori medii acceptați.

Calculul puterii cazanului pe gaz

Partea principală a consumului de combustibil o reprezintă încălzirea. Un parametru important al oricărei case sau apartament, care influențează volumul de gaz consumat pentru încălzire, este indicatorul pierderilor de căldură. Scopul încălzirii este tocmai de a compensa corect aceste pierderi, creând condiții pentru o locuire confortabilă.

Pentru a calcula necesarul de gaz lichefiat, este necesar să se determine valoarea pierderilor de căldură ale casei sau puterea termică necesară pentru o încălzire completă. De acest indicator depinde puterea nominală a sistemului de încălzire — cazanul pe gaz.

Ca etalon pentru calcule, vom lua o casă situată într-o zonă cu climă medie, aflată în stare satisfăcătoare și izolată conform tehnologiei. Suprafața casei este de 80 m².

Valorile medii ale pierderilor de căldură și puterea cazanului pot fi determinate în funcție de suprafața în metri pătrați.

Formula are următoarea formă:

Q = S × Pp /10, unde

Q — pierderile de căldură calculate (kW);

S — suprafața încăperilor care se încălzesc (m²);

Pp — puterea specifică a cazanului pe gaz (kW/m²) — puterea la fiecare 10 m².

Puterea specifică pentru încălzirea unei suprafețe de 10 m² este deja aproximativ stabilită, ținând cont de corecțiile pentru regiunile cu climă diferită. Pentru casa noastră de referință, situată, de exemplu, în Regiunea Moscovei, Rr = 1,2 — 1,5 kW.

Ținând cont de suprafața casei de 80 m², puterea optimă a sistemului de încălzire va avea următoarea valoare:

Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.

În ciuda simplității, această formulă reflectă cele mai precise rezultate.

Adesea, pentru comoditatea efectuării calculelor, se consideră unitatea ca valoare a puterii specifice. Pe baza acesteia, puterea sistemului de încălzire se ia la calculul de 10 kW la 100 m² de suprafață încălzită.

Deoarece în sistemul de alimentare cu gaz al casei dumneavoastră sunt incluse nu numai încălzirea, ci și încălzirea apei și alte echipamente, puterea centralei se determină prin adăugarea a 20-25% rezervă la pierderile termice calculate.

A doua variantă, dar acceptată cu un grad mai mare de eroare, este calculul consumului de energie termică pentru pierderile de căldură ale clădirii în funcție de volum — volumul încăperilor încălzite. În funcție de zona climatică, pentru încălzirea unui metru cub de încăpere cu o înălțime a tavanelor de până la 3 m, se alocă 30 — 40 W.

Calculul consumului de gaz din gazgolder

Calculul consumului pentru încălzirea amestecului utilizat în sistemul de alimentare cu căldură al casei din depozitul de gaz are propriile particularități și diferă de calculul consumului de gaze naturale din rețea.

Volumul estimat al consumului de gaz se calculează conform formulei:

V = Q / (q × η), unde

V — volumul calculat al GPL, măsurat în m³/h;

Q — pierderile termice calculate;

q — cea mai mică valoare specifică a puterii calorifice a gazului sau a caloriilor acestuia. Pentru propan-butan, această valoare este de 46 MJ/kg sau 12,8 kW/kg;

η – randamentul sistemului de alimentare cu gaz, exprimat în valoare absolută la unitate (randament/100). În funcție de caracteristicile centralei pe gaz, randamentul poate fi cuprins între 86% — pentru cele mai simple, până la 96% — pentru echipamentele de condensare de înaltă tehnologie. În consecință, valoarea lui η poate varia între 0,86 și 0,96.

Să presupunem că sistemul de încălzire este planificat să fie echipat cu o centrală modernă de condensare cu un randament de 96%.

Înlocuind în formula inițială valorile pe care le-am adoptat pentru calcul, obținem următorul volum mediu de gaz consumat pentru încălzire:

V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 /12,288 = 0,78 kg/h.

Deoarece unitatea de umplere a GPL este considerată litrul, este necesar să se exprime volumul de propan-butan în această unitate de măsură. Pentru a calcula numărul de litri în masa amestecului de hidrocarburi lichefiate, este necesar să se împartă kilogramele la densitate.

Tabelul prezintă valorile densității de testare a gazului lichefiat (în t/m³), la diferite temperaturi medii zilnice ale aerului și în conformitate cu raportul dintre propan și butan exprimat în procente.

Fizica tranziției GPL-ului din stare lichidă în stare gazoasă (de funcționare) este următoarea: propanul fierbe la -40 °C și peste, butanul — de la -3 °C. În consecință, un amestec 50/50 va începe să treacă în faza gazoasă la o temperatură de la -20 °C.

Pentru latitudinile medii și un rezervor de gaz îngropat în pământ, astfel de proporții sunt suficiente. Dar, pentru a vă feri de probleme suplimentare, în condiții de iarnă este optimă utilizarea unui amestec cu cel puțin 70% conținut de propan – „gaz de iarnă”.

Considerând densitatea de calcul a GPL-ului egală cu 0,572 t/m³  – amestec propan/butan 70/30 la temperatura de -20 °C), nu este dificil să calculăm consumul de gaz în litri: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.

Consumul zilnic la o astfel de extragere a gazului în casă va fi: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, pe parcursul unei luni — 32,6 × 30 = 978 l. Deoarece valoarea obținută este calculată pentru cea mai rece perioadă, cu o corecție pentru condițiile meteorologice, aceasta poate fi împărțită la jumătate: 978/2 = 489 l, în medie pe lună.

Durata sezonului de încălzire se calculează din momentul în care temperatura medie zilnică exterioară nu depășește +8 grade Celsius timp de 5 zile. Această perioadă se încheie primăvara, la o încălzire stabilă.

În localitatea pe care am luat-o ca exemplu (regiunea Moscovei), o astfel de perioadă durează în medie 214 zile.

Consumul de gaz pentru încălzire pe parcursul anului, la calcul, va fi: 32,6/2× 214 ≈ 3488 l.

Alegerea gazgolderului optim din punct de vedere al consumului

Rezervorul de gaz este un echipament costisitor care se achiziționează și se instalează nu pentru un singur an. De alegerea corectă a acestuia depinde în mare măsură nu numai eficiența sistemului de încălzire al casei. De tipul și felul depozitului pentru gaz lichefiat pot depinde indirect costurile de încălzire.

Compararea gazgolderelor de suprafață și subterane

Rezervorul de gaz suprateran este o variantă mai ieftină de gazeificare autonomă. Astfel de rezervoare sunt, de regulă, mai mici ca volum, iar la instalarea lor nu sunt necesare lucrări de excavare costisitoare.

Dar, la utilizarea rezervoarelor de gaz supraterane pentru nevoile de încălzire pe timp de iarnă, trebuie să se țină cont de faptul că evaporarea amestecului propan-butan în această perioadă va fi redusă și pot apărea probleme cu presiunea gazului.

Pentru o funcționare mai eficientă și mai productivă a rezervorului de gaz suprateran, va fi necesar, cel puțin, să îl dotați cu o instalație de vaporizare și să izolați termic pereții rezervorului.

Se poate reduce pragul de temperatură al tranziției GPL-ului în faza gazoasă a combustibilului, desigur, printr-un conținut mai mare de propan în amestec. Dar aceasta va atrage cheltuieli suplimentare, deoarece un astfel de gaz este mai scump decât butanul.

Rezervoarele de gaz subterane sunt cele mai populare depozite pentru GPL.

Un astfel de rezervor îngropat, în condiții de climă temperată, nu necesită echipament suplimentar pentru încălzirea și izolarea termică

Adâncimea de îngropare a rezervorului trebuie să fie astfel încât stratul de sol deasupra să fie de cel puțin 0,6 m. Acest lucru va proteja rezervorul de îngheț și de deteriorări mecanice.

Gazgolder vertical sau orizontal

Rezervoarele îngropate au, ca formă, două tipuri:

1. Verticale.
2. Orizontale.

Aceste recipiente diferă una de alta nu numai prin construcție, ci și funcțional – prin suprafața amestecului lichefiat, numită „oglindă de evaporare”.

Rezervoarele orizontale au o „oglindă” mai mare. Datorită acestui fapt, vaporizarea are loc mai intens, cu o presiune suficientă pentru funcționarea corectă a sistemului de încălzire

Rezervoarele verticale sunt folosite mai des în sistemele autonome de gaz ale caselor sau dach-urilor mici, dacă nu este necesară încălzirea completă pe timp de iarnă.

Pentru o funcționare eficientă și stabilă a rezervoarelor verticale de gaz în timpul iernii, este necesară izolarea termică a rezervorului sau utilizarea unor încălzitoare speciale, ceea ce crește costurile totale de alimentare cu gaz a casei.

Particularitățile gazgolderului mobil tip remorcă

Problema încălzirii și a creării condițiilor confortabile de locuit pe timp de iarnă în dach-uri cu locuire temporară, în șantiere, acolo unde amenajarea unui depozit de gaz este inoportună sau tehnic imposibilă, o rezolvă rezervorul mobil de gaz.

Acesta este un rezervor montat pe remorcă, cu o capacitate de 500-600 l. Cât timp va dura un astfel de rezervor cu o capacitate de 600 de litri se poate estima luând un standard mediu utilizat – 30-40 l de gaz lichefiat pe 1 metru pătrat de încăpere.

Un calcul aproximativ arată că o casă izolată termic de 100 m2 poate fi încălzită autonom cu un rezervor mobil de gaz timp de o lună, menținând o temperatură confortabilă pentru locuire.

Trebuie să se înțeleagă că exploatarea unui rezervor mobil de gaz, ca rezervor de tip suprateran, în perioada de iarnă sau în regiunile nordice va necesita izolarea termică și încălzirea forțată a rezervorului. Din acest motiv, rezervorul pe remorcă nu este o opțiune de încălzire complet acceptabilă.

Cum să alegeți un gazgolder în funcție de volum

Dintre rezervoarele subterane standard, cele mai optime pentru casele de țară și vile sunt rezervoarele cu volume de 2700 l și 4850 l.

La alegerea dimensiunii tipice a depozitului de gaz, trebuie luați în considerare următorii factori:

1. La domiciliul permanent într-o casă cu încălzire autonomă, se recomandă alimentarea rezervorului de două ori pe an. Acest lucru se datorează concentrației diferite de butan și propan în amestecurile destinate utilizării vara și iarna.
2. Rezervorul trebuie umplut cu fază lichidă în proporție de 85%. Volumul liber rămas în depozit este o pernă de abur pentru hidrocarbura în fază de evaporare.

Prin urmare, atunci când calculați cât de mult gaz poate fi suficient într-un rezervor de gaz cu o capacitate de 2700 l sau într-un depozit de gaz de alte dimensiuni, trebuie să țineți cont de faptul că volumul total nominal al rezervorului de gaz și volumul său de alimentare nu sunt același lucru.

În tabel sunt reflectate capacitățile de alimentare ale gazometrelor tipice Eurostandard-2, în raport cu suprafața optimă încălzită și puterea cazanelor.

Calculul efectuat de noi al valorilor medii de extragere a gazului lichefiat din gazometru și normele general acceptate permit determinarea periodicității alimentării gazometrelor. La un consum mediu anual de 30 l de gaz pe 1 m² de suprafață încălzită, alimentarea cu gaz lichefiat în volum de 2295 l într-un rezervor de 2700 l pentru o casă de 100 m² va fi suficientă pentru 9 luni.

Conform aceleiași metode, dar pentru o casă de 150 m², calculăm cât de mult va fi suficient GPL în sistemul de încălzire de la un gazometru de 4850 l. Pe parcursul anului se consumă 4500 l, așadar volumul de alimentare de 4122 l va fi suficient pentru încălzirea casei timp de 10 luni.

Din calcule reiese că alimentarea va trebui efectuată de două ori pe an. Și acest lucru este justificat economic prin utilizarea GPL-ul „de vară” și „de iarnă”.

Sfaturi pentru economisirea gazului

Puteți reduce consumul de gaz din gazometru prin realizarea următoarelor măsuri de economisire a energiei:

• izolarea pereților, a acoperișului, a podului, a planșeului subsolului;
• înlocuirea ferestrelor vechi cu geamuri termopan moderne cu profil neînghețabil;
• reglarea optimă a parametrilor cazanului;
• instalarea unui cazan de încălzire pe gaz de tip condensare, eficient energetic;
• utilizarea sistemului de încălzire colector, care are un randament mai ridicat și posibilitatea de a regla debitul de agent termic la fiecare radiator;
• dotarea caloriferelor cu termostate.

Un efect bun de economisire a gazului se obține prin instalarea de controlere care automatizează procesul de gestionare a furnizării căldurii.

Controlerul, în funcție de setările date, gestionează automat încălzirea autonomă, ceea ce permite minimizarea semnificativă a consumului de GPL din gazometru și reducerea cu până la 25% a costurilor de încălzire.

Mai mult, controlerele moderne sunt, de regulă, dispozitive inteligente cu ajutorul cărora puteți controla de la distanță cazanul de pe telefonul mobil.

O alternativă ieftină la astfel de dispozitive cu telecomandă sunt termostatele programabile sau zilnice, care permit, de asemenea, utilizarea economică a energiei.

O soluție modernă pentru economisirea gazului dintr-un rezervor autonom este sistemul „casă inteligentă”.

Pe lângă o gamă largă de funcții utile care ușurează viața de zi cu zi, aplicarea tehnologiei „casă inteligentă” permite controlul automat al climatului.

Funcția de control al climatului din casă poate fi instalată separat sau integrată în setul general de „utilități”.

Astfel de tehnologii oferă posibilitatea de a utiliza economic gazul pentru încălzire pe parcursul zilei în încăperi separate. Se poate configura sistemul să funcționeze în modul de încălzire minimă atunci când locatarii sunt absenți și, de la distanță, înainte de a ajunge acasă, să pornească încălzirea completă.

Principala problemă a implementării sistemului de control al climatului „casei inteligente” este costul relativ ridicat și necesitatea proiectării înainte de efectuarea lucrărilor de montare a sistemului de încălzire.

Concluzii și material video util pe această temă

O metodă interesantă de calcul al consumului de gaz pentru încălzire și sfaturi pentru reducerea costurilor aferente:

Sfatul specialistului privind alegerea economică a volumului rezervorului de gaz:

9 sfaturi pentru reducerea consumului de gaz utilizat pentru încălzirea casei:

Trebuie să înțelegem că toate calculele pe care le propunem să le aplicăm atunci când folosim gazul din rezervor sunt destul de aproximative. Nici măcar un specialist nu poate determina și prognoza cu exactitate ce cantitate de gaz lichefiat va fi consumată într-o anumită perioadă.

Dar metoda prezentată, bazată pe practica exploatării sistemelor de gaz autonome, oferă valori medii fiabile ale consumului de gaz.

Aceste calcule și sfaturile utile prezentate vor permite alegerea corectă a rezervorului optim de gaz și planificarea frecvenței de alimentare a acestuia.

Dacă aveți experiență în utilizarea rezervoarelor de gaz pentru încălzire, vă rugăm să o împărtășiți cu cititorii noștri. Povestiți despre subtilitățile utilizării unui astfel de echipament. Scrieți comentariile dumneavoastră, adresați întrebări – blocul de contact se află mai jos.