Cum se determină consumul de gaz: metode de măsurare și calcul al combustibilului utilizat

Într-un fel sau altul, v-ați confruntat cu problema economisirii și a puterii aparatelor de uz casnic. Fie în etapa primei renovări, fie la înlocuirea echipamentelor învechite. Calcularea consumului de gaz sau a necesarului de gaz poate fi utilă înainte de achiziționarea unui aragaz sau cazan, alegerea unui contor de gaz, eventuala sa înlocuire. Dacă aveți întrebări privind facturile la gaz, dacă căutarea unui echipament nou este o prioritate pentru dumneavoastră în următoarele săptămâni, o metodologie exactă de determinare a consumului de gaz și formulele de calcul vă vor ușura viața.

Prețurile la gaz cresc treptat, iar aparatele devin tot mai puternice, așa că nu vă va strica să vă creați propria strategie de optimizare a cheltuielilor. Articolul nostru vă va ajuta în acest sens. Despre nivelul real al consumului de gaz în locuința dumneavoastră nu veți putea afla din discuțiile cu vecinii, aveți nevoie de informații exacte.

Consumul de gaz natural în uz casnic

La calculul volumelor de gaz consumat au nevoie proprietarii tuturor apartamentelor și caselor, multe întreprinderi. Datele privind necesarul de resurse de combustibil sunt incluse în proiectele caselor individuale și ale părților acestora. Pentru a plăti în funcție de cifrele reale, se folosesc contoare de gaz.

Nivelul consumului depinde de echipament, de izolația termică a clădirii, de anotimp. În apartamentele fără încălzire centralizată și apă caldă menajeră, sarcina revine boilerului de încălzire a apei. Aparatul consumă de 3-8 ori mai mult gaz decât aragazul.

Încălzitoarele de apă pe gaz (boilere, cazane) pot fi montate pe perete și pe podea: se folosesc simultan atât pentru încălzire, cât și pentru încălzirea apei, iar modelele mai puțin funcționale sunt destinate în principal doar pentru încălzire.

Consumul maxim al aragazului depinde de numărul de arzătoare și de puterea fiecăruia:

• redusă — sub 0,6 kW;
• normală — aproximativ 1,7 kW;
• crescută — peste 2,6 kW.

Conform unei alte clasificări, puterea scăzută a arzătoarelor corespunde la 0,21-1,05 kW, cea normală — 1,05-2,09, cea crescută — 2,09-3,14, iar cea ridicată — peste 3,14 kW.

Un aragaz modern obișnuit consumă cel puțin 40 de litri de gaz pe oră în stare de funcționare. De obicei, aragazul consumă aproximativ 4 m³ pe lună per locatar, iar aproximativ aceeași cifră o va vedea consumatorul dacă folosește un contor. Gazul comprimat în butelii necesită mult mai puțin volum. O familie de 3 persoane va avea suficientă o butelie de 50 de litri pentru aproximativ 3 luni.

În apartamentul cu o plită cu 4 ochiuri și fără încălzitor de apă, se poate instala un contor cu marcaj G1,6. Aparatul cu dimensiunea tip G2,5 se utilizează dacă există și un boiler. Pentru măsurarea consumului de gaz se instalează și debitmetre mari, de G4, G6, G10 și G16. Contorul cu parametrul G4 va face față calculării consumului de gaz pentru 2 plite.

Încălzitoarele de apă pot fi cu 1 sau 2 circuite. Pentru un cazan cu 2 ramuri și o plită pe gaz puternică, are sens să instalați 2 contoare. Unul dintre motive este că debitmetrele menajere nu fac față bine diferenței mari dintre puterile echipamentelor. O plită slabă la turație minimă consumă de multe ori mai puțin combustibil decât un încălzitor de apă la maxim.

O plită clasică are 1 ochi mare, 2 medii și 1 mic, iar utilizarea celui mai mare este cea mai avantajoasă din punct de vedere economic.

Abonații fără contoare plătesc pentru volum, pe baza consumului per 1 locuitor, înmulțit cu numărul acestora, și a consumului pe 1 m², înmulțit cu suprafața încălzită. Normele sunt valabile tot anul – în ele s-a inclus un indicator mediu pentru diferite perioade.

Norma per 1 persoană:

1. Consumul de gaz pentru prepararea alimentelor și încălzirea apei cu ajutorul plitei, în prezența alimentării centralizate cu apă caldă (ACM) și a încălzirii centrale, este de aproximativ 10 m³/lună pe persoană.
2. Folosirea numai a plitei, fără boiler, ACM centralizată și încălzire, este de aproximativ 11 m³/lună pe persoană.
3. Utilizarea plitei și a încălzitorului de apă fără încălzire centralizată și ACM – aproximativ 23 m³/lună pe persoană.
4. Încălzirea apei cu încălzitorul de apă – aproximativ 13 m³/lună pe persoană.

În diferite regiuni, parametrii exacti de consum nu coincid. Încălzirea individuală cu ajutorul încălzitorului de apă costă aproximativ 7 m³/m² pentru încăperile de locuit încălzite și aproximativ 26 m³/m² pentru cele tehnice.

Pe înștiințarea de la întreprinderea de instalare a contoarelor se poate vedea cât de mult diferă indicatorii de consum cu și fără debitmetru.

Dependența consumului de gaz a fost specificată în SNiP 2.04.08-87. Proporțiile și indicatorii acolo sunt alții:

• plită, ACM centralizată – 660 mii kcal per persoană pe an;
• există plită, fără ACM – 1100 mii kcal per persoană pe an;
• există plită, încălzitor de apă și fără ACM – 1900 mii kcal per persoană pe an.

Consumul conform normelor este influențat de suprafață, numărul de locuitori, nivelul de dotare cu utilități menajere, prezența animalelor și efectivul acestora.

Parametrii se diferențiază în funcție de anul construcției (înainte de 1985 și după), de implementarea măsurilor de economisire a energiei, inclusiv izolarea fațadelor și a altor pereți exteriori.

Mai multe detalii despre normele de consum de gaz per persoană puteți citi în acest material.

Calculul gazului pentru încălzire, ACM, aragaz

Cantitatea necesară de combustibil pentru încălzirea încăperilor se determină în funcție de suprafața sau volumul încăperii. În cazul camerelor cu înălțimea de 3 metri sau mai puțin, este suficient să se determine suprafața. Pentru 1 metru pătrat al acestor încăperi, în medie, vor fi necesari 100 W.

În regiunile sudice ale țării, parametrul specific pe 1 m² se reduce la 80 W, iar în condițiile extremului nord — se mărește la 200 W pe m². Încălzitorul de apă se alege cu o rezervă peste sarcina maximă.

Prin metoda volumetrică de calcul, pentru un metru cub se alocă între 30 și 40 W, cu o reducere a valorii pentru zonele sudice. Toate metodele funcționează bine iarna, dar indicatorii pe 1 m² se reduc pe măsură ce diferența dintre temperatura exterioară și cea a camerei scade de la 40 de grade la 10.

Necesitatea de încălzire a unei camere de o anumită dimensiune se determină înainte de instalarea boilerului sau a sistemului de «încălzire prin pardoseală cu apă caldă», care poate funcționa și de la un cazan pe gaz.

Consumul maxim de gaz al cazanului se calculează conform formulei V = Q/(q×randament/100), unde:

• V — volumul de combustibil, m³;
• Q — puterea sistemului de încălzire și pierderile de căldură, kW;
• q — puterea calorică inferioară specifică a combustibilului, kW/m³ (în medie 9,2);
• Randament — coeficientul de eficiență al cazanului pe gaz, de obicei 96%.

Prin aceeași formulă, dar modificată, se poate calcula consumul maxim al aragazului, inclusiv pe unitatea de timp.

La măsurarea consumului de gaz lichefiat (GPL), în locul puterii calorice inferioare specifice se introduce căldura specifică de ardere. Aceasta diferă pentru diferite amestecuri, iar pentru cel propan-butan este de 46 MJ pe kg. Randamentul cazanului pe gaz la utilizarea GPL scade de la 96% la 88%.

Cantitatea de combustibil pentru ACM individual se determină în funcție de necesitățile pentru o persoană. Informațiile se găsesc în documentația privind consumul de apă, dar calculul poate fi efectuat independent. Pentru o familie de 4 persoane, este suficientă o încălzire a 80 de litri pe zi, de la +10 la +75 °C.

Puterea necesară se determină prin formula Q = c×m×Δt, în care:

• Q — de fapt, puterea necesară, în kW;
• c — capacitatea termică a apei, 4 183 kJ/kg×°C;
• m — consumul de apă, kg;
• Δt — diferența dintre temperatura inițială și cea finală, de obicei 65 °C.

Se economisește combustibil prin metode sistemice și externe. Aragazurile cu condensare, boilerele cu încălzire indirectă cu temporizator aduc beneficii. Automatizarea cu modificarea temperaturii în încăpere de la una confortabilă pentru om până la +10…+15 °C pe perioada absenței va ajuta. Opțiunile externe de economisire includ izolarea termică a casei și podelele cu încălzire.

Pe fiecare metru pătrat de perete exterior se pot economisi până la 80% din gaz, iar în total prin pereți se pierde aproximativ 15% din căldură — de 4 ori mai mult decât prin acoperișul unei case private.

Se poate economisi gaz la utilizarea aragazului prin următoarele metode:

• «a nu lăsa» flacăra să iasă de sub fundul vaselor;
• a acoperi ceainicele și oalele cu capace;
• pentru fierbere, a folosi doar focul maxim;
• a încălzi mâncarea în porții mari.

Consumul de gaz se determină și înainte de lucrările de acoperiș, la arzătoarele pentru sudare. O butelie de 50 litri cu amestec propan-aer va fi suficientă pentru 10,8 ore, deoarece consumul va fi de aproximativ 2 kg/oră. Pentru 1 m² de acoperire va fi necesar 0,2 kg primăvara – toamna și 0,3–0,4 kg iarna.

De asemenea, vă sugerăm să citiți și celelalte articole ale noastre, unde am explicat în detaliu cum să calculați corect consumul de gaz pentru încălzirea casei:

1. Consumul de gaz al cazanului pe podea.
2. Calculul consumului de gaz pentru încălzirea casei.

Contoare pentru măsurarea combustibilului consumat

Contorul măsoară cantitatea de gaz la diferite condiții de temperatură și presiune și, cu ajutorul unor echipamente speciale, aduce rezultatul obținut la un indicator care va fi în condiții standard (CS) – +20 °C și 101 kPa.

Volumul de combustibil pentru CS se determină prin formula Vc = V×(p×Tc/pc×T×K), unde

• V – volumul gazului;
• p – densitatea;
• T – temperatura termodinamică;
• K – coeficientul de compresibilitate al combustibilului.

Mărimile cu litera «c» – indicatorii pentru condiții standard, fără – pentru condiții de lucru.

În uz casnic se folosesc contoare cu membrană, rotative și cu ultrasunete, iar în întreprinderile mari – turbine și vortex – acestea sunt cele mai solicitate tipuri de gazometre. În fabricile din industria gazelor, volumul se determină în principal prin variațiile de presiune în strangulări, adesea între 2 conexiuni cu flanșe în imediata apropiere. Contoarele diferă prin caracteristicile de funcționare.

În imagine – un contor clasic cu membrană (diafragmă, cameră), în compartimentele căruia există membrane care se deplasează datorită mișcării gazului și îi determină volumul.

Debitmetrele cu membrană oferă o eroare minimă în calcule și consumă puțină energie electrică. Dispozitivele indică valori într-un interval larg, dar cu o presiune limită scăzută – până la 0,5 bar. În uz casnic, contorul se comportă excelent, deoarece intervalul dintre verificări ajunge până la 10 ani, cu o fiabilitate ridicată a dispozitivului. Construcția reacționează slab la impurificarea mecanică a gazului și, în general, este destul de voluminoasă.

Modelele rotative, sau cu rotor, nu depind de rețeaua electrică, sunt potrivite pentru obiecte industriale mici, dar sunt mai puțin comode. Cu o suprafață mică de instalare și o precizie ridicată în condiții de fluctuații bruște de presiune, acestea zgomotează și se defectează mai des. «Se tem» de șocuri pneumatice și de impurificare.

Contoarele cu ultrasunete au dimensiuni mici, diferă semnificativ ca complexitate a construcției. Gazometrele acustice sunt apreciate pentru fiabilitate și ușurință în instalare. Unele dispozitive conțin memorie nevolatilă. Contoarele pentru dimensiunile G1,6 și G2,5 costă relativ scump.

Dispozitivele cu turbină sunt utilizate pentru măsurarea cantității de gaze menajere și agresive, a compozițiilor multicomponente. Contoarele s-au răspândit pe gazoductele magistrale, în fabricile chimice. Dispozitivele cu turbină înregistrează cantități mari de gaz la presiuni de până la 10 MPa, diferind semnificativ ca dimensiuni și ca DN de lucru. Sunt instrumente universale pentru măsurarea debitului de gaz natural în industrie.

Contorul cu turbină reprezintă un fragment de țeavă: în figura 1 — corpul, 2 — redresorul de debit de gaz, 3 — mecanismul de măsurare cu turbină, 4 — cuplaj magnetic pentru transmiterea rotației la mecanismul de numărare, 5 — mecanismul de numărare

Vortex măsoară volumul gazelor naturale sau inerte. În ceea ce privește domeniul de măsurare, au un avantaj față de celelalte modele. Detectează cele mai mici mișcări în amestecul gazos și determină cantități mari de gaz pe diametru. Eficiența debitmetrului vortex depinde direct proporțional de viteza debitului de combustibil.

Metode de măsurare utilizate în debitmetrele de gaz

Debitul de combustibil se calculează prin metode directă și indirectă.

În cazul metodei directe, gazul umple camerele de măsurare și iese din ele. Volumul trecut corelează cu ciclurile de umplere-golire. După principiul descris funcționează numărarea în contoarele membranare, rotative și cu tambur.

Gazo-metrele cu metoda indirectă de măsurare lucrează cu indicatori de viteză și o suprafață de secțiune cunoscută. Modul de numărare poate fi mecanic sau altul, legat de caracteristicile contorului. În mecanică se folosesc turbine, palete, elemente de echilibrare.

Metoda indirectă de numărare mai are și alte tehnici:

• detectarea vârtejurilor;
• măsurarea diferenței de presiune pe un dispozitiv de strangulare;
• calculul transferului de căldură de la un corp încălzit;
• măsurarea presiunii dinamice;
• numărarea pe baza mișcării ultrasunetelor.

Corectitudinea metodelor indirecte depinde de conformitatea vitezei în direcție și secțiune. Ajută mijloacele de pregătire a debitului: turbulizatoare, condensatoare și redresoare de jet. Dispozitivele sunt separate sau ca elemente ale contoarelor.

Principiul de funcționare al gazometrului vortex: corpul profilat are un element de echilibrare, datorită căruia vârtejurile trec alternativ pe dreapta și pe stânga – senzorul nu va înregistra nimic dacă viteza gazului scade la o valoare la care vârtejurile nu se mai formează

Diferența de viteză pe secțiune poate fi determinată de aparate simultan cu viteza de mișcare a gazului și astfel — reduce eroarea. Ultima apare adesea din cauza stagnării combustibilului la pereți. Mai multe despre metodele directă și indirectă de determinare a debitului de gaz citiți mai departe.

Cum se determină presiunea gazului?

Presiunea se măsoară direct cu ajutorul manometrelor sau prin adunarea valorilor presiunii atmosferice (Pb) și a presiunii manometrice (Pi). Pb se măsoară la locul de amplasare al traductorului de Pi, dacă acesta se află într-un spațiu închis și în el există suprapresiune sau vacuum.

Cu manometrele se măsoară presiunea și, indirect, viteza de curgere a gazului, ceea ce ajută la determinarea cantității de combustibil consumat, precum și la calcularea beneficiului de la contor.

Orificiul de prelevare a presiunii pentru conductele verticale și orizontale se amplasează radial. Pe conducta transversală se plasează în jumătatea superioară a secțiunii.

În debitmetrele fără orificiul menționat, prelevarea se efectuează în fața contorului, la o distanță de 1 până la 3 diametre ale conductei, cu punctul de referință de la flanșa de intrare a gazometrului.

Concluzii și material video util pe această temă

Consumul estimat de gaz al cazanului la o anumită putere:

Consumul mare de gaz la utilizarea echipamentului pe butelii de gaz pentru automobil:

Metode simple prin care se poate reduce consumul de combustibil în apartament/casă:

Timpul a arătat că în apartament este mai bine să ai unul sau mai multe contoare. Doar la volume mari de consum și la prețuri ridicate ale gazometrelor devine avantajoasă plata conform normelor. În condiții casnice, pentru măsurarea consumului de gaz se folosesc debitmetre cu rotoare și membrane, cu numărare inteligentă.

În scopuri comerciale se folosesc cele turbină, vortex și levitaționale. Pentru cele mai precise măsurători în condiții de laborator se instalează modele cu tambur. Nu este suficient să ai un gazometru, uneori trebuie să calculezi singur. Determinarea cantității estimate de gaz pentru nevoile curente și planificate trebuie făcută după formule sau împreună cu un specialist invitat.

Scrieți comentarii pe tema articolului. Spuneți dacă ați avut ocazia să determinați consumul de gaz în mod independent și, dacă da, în ce scop ați făcut-o. Puneți întrebări în formularul care se află sub articol.