Cum se face calculul consumului de gaz pentru încălzirea casei în conformitate cu normele

Determinarea valorii costurilor la încălzirea centralizată sau autonomă a unei case private se realizează încă în etapa de proiectare a construcției, sau înainte de alegerea tipului de purtător de energie sau a modelului optim al agregatului de cazan.

Ce factori sunt luați în considerare atunci când se efectuează calculul consumului de gaz pentru încălzirea casei și cum, fără a apela la serviciile specialiștilor, să se determine consumul mediu pe baza unei metode simplificate, vom analiza în articolul nostru.

Factorii determinanți ai consumului de amestec gazos

Încălzirea casei cu utilizarea gazului natural este astăzi considerată cea mai solicitată și convenabilă. Dar din cauza scumpirii «combustibilului albastru», costurile financiare ale proprietarilor de case au crescut semnificativ. Și de aceea, majoritatea gospodarilor chibzuiți sunt astăzi preocupați de care este consumul mediu de gaz pentru încălzirea casei.

Parametrul principal la calculul consumului de combustibil utilizat pentru încălzirea casei de la țară sunt pierderile de căldură ale clădirii.

Bine dacă proprietarii casei s-au îngrijit de aceasta încă la proiectare. Dar în majoritatea cazurilor, în practică se dovedește că doar o mică parte dintre proprietarii de case cunoaște pierderile de căldură ale construcțiilor lor.

Consumul amestecului de gaz depinde direct de randamentul și puterea generatorului de cazan.

O influență la fel de mare au și:

• condițiile climatice ale regiunii;
• particularitățile constructive ale clădirii;
• numărul și tipul ferestrelor instalate;
• suprafața și înălțimea tavanelor în încăperi;
• conductibilitatea termică a materialelor de construcție utilizate;
• calitatea izolației pereților exteriori ai casei.

Luați în considerare că puterea nominală recomandată a agregatului instalat demonstrează capacitățile sale maxime. Aceasta va fi întotdeauna ușor mai mare decât parametrii de funcționare ai agregatului care funcționează în regim normal la încălzirea unei anumite clădiri.

Puterea agregatului instalat se calculează în strictă conformitate cu cerințele normative în vigoare, ținând cont de toți factorii menționați mai sus

De exemplu, dacă puterea nominală a cazanului este de 15 kW, atunci sistemul va funcționa efectiv la o putere termică de aproximativ 12 kW. O rezervă de putere de aproximativ 20% este recomandată de specialiști pentru cazuri de avarii și ierni extrem de reci.

Prin urmare, la calcularea consumului de combustibil, trebuie să vă bazați pe datele reale, nu pe valorile maxime calculate pentru funcționarea pe termen scurt în regim de avarie.

Se recomandă achiziționarea unui agregat pe gaz cu o rezervă de putere de aproximativ 20% pentru situații de urgență și ierni reci. De exemplu, dacă puterea termică calculată este de 10 kW, atunci se recomandă achiziționarea unui echipament cu o putere nominală de 12 kW

Calculatorul mediu de consum

Calcularea consumului nominal de gaz pentru perioada de încălzire anterioară nu este atât de dificilă. Trebuie doar să citiți lunar contorul. După încheierea sezonului, să însumați citirile lunare. Apoi să calculați media aritmetică.

Dacă, însă, trebuie să aflați valorile nominale în faza de proiectare a casei, sau la alegerea unui echipament de încălzire eficient, dar și economic, va trebui să utilizați formule.

La amenajarea încălzirii autonome a unei case de țară sau a unui apartament, se aplică parametri medii la determinarea pierderilor de căldură.

Pentru a obține calcule aproximative, consumul specific de căldură se determină în două moduri:

1. Pe baza volumului total al încăperilor încălzite. În funcție de regiune, pentru încălzirea unui metru cub se alocă 30-40 W.
2. După suprafața totală a clădirii. Se ia ca bază faptul că pentru încălzirea fiecărui metru pătrat de încăpere, cu o înălțime medie a pereților de 3 metri, se consumă 100 W de căldură. La determinarea valorii, se ține cont și de regiunea de locuit: pentru latitudinile sudice – 80 W/m², pentru cele nordice – 200 W/m².

Principalul criteriu de care se ține cont în mod obligatoriu la calcule este puterea termică necesară pentru asigurarea unor condiții de încălzire de calitate a încăperilor și pentru compensarea pierderilor lor de căldură.

Ca bază pentru calculele tehnologice se ia o proporție medie, conform căreia la 10 metri pătrați de suprafață se consumă 1 kW de energie termică. Dar trebuie de reținut că, deși această abordare medie este convenabilă, totuși nu este capabilă să reflecte suficient de bine condițiile reale ale construcției dumneavoastră, ținând cont de zona climatică în care se află.

Aplicând metoda simplificată de calcul, se ia ca bază faptul că pentru încălzirea a 10 metri pătrați ai unei case private este necesar 1 kW de putere termică generată de generatorul termic.

Calculând corect consumul orientativ de combustibil, veți putea să vă clarificați ce măsuri merită să întreprindeți pentru a reduce consumul acestuia. Ca rezultat – veți reduce cheltuielile regulate pentru combustibilul „albastru” consumat.

Gazul din rețea pentru necesitățile de încălzire

În casele private, din magistrala centralizată, ajunge un amestec de gaze de tip G20. Conform standardului adoptat DIN EN 437, valoarea minimă a căldurii specifice la arderea combustibilului de tip G20 este de 34,02 MJ/m³.

În cazul în care este instalat un cazan cu condensare de înaltă eficiență, valoarea minimă a căldurii specifice pentru combustibilul „albastru” din categoria G20 este de 37,78 MJ/m³.

Puteți comanda calculul pierderilor de căldură ale unei case de locuit la o organizație de proiectare, pentru a întocmi o „contabilitate” a costurilor sezoniere și a vă clarifica dacă este necesar să faceți izolație.

Formula de calcul al consumului de combustibil

Pentru determinarea consumului de gaze, ținând cont de potențialul energetic al acestuia, se aplică o formulă simplă:

V = Q / (Hi × randament)

Unde:

• V – mărimea căutată, care determină consumul de gaze pentru producerea energiei termice, se măsoară în m³/h;
• Q – valoarea puterii termice calculate, consumată pentru încălzirea clădirii și asigurarea condițiilor de confort, se măsoară în Wh;
• Hi – valoarea minimă a puterii calorifice inferioare a combustibilului;
• Randament – coeficientul de randament al cazanului.

Randamentul generatorului de cazan indică eficiența utilizării energiei termice produse prin arderea amestecului de gaze, care este consumată direct pentru încălzirea agentului termic. Aceasta este o valoare din fișa tehnică.

În fișele tehnice ale cazanelor moderne, coeficientul este indicat prin doi parametri: puterea calorică superioară și inferioară. Ambele valori sunt scrise sub formă de fracție, „Hs/Hi”, de exemplu: 95/87%. Pentru a obține un calcul cât mai exact, se ia ca bază valoarea indicată în regimul „Hi”.

Valoarea inferioară a puterii calorifice a gazului este o valoare tabelară, ai cărei parametri corespund standardelor DIN EN 437

Valoarea „Hs” din tabel indică puterea calorică superioară a gazului. Este menționată în tabel deoarece vaporii de apă rezultați din arderea gazului pot, de asemenea, să transforme energia termică latentă. Dacă această energie termică este utilizată corespunzător, se poate crește randamentul total al combustibilului consumat.

Pe acest principiu se bazează funcționarea cazanelor de nouă generație – cazanele de condensare. Prin transformarea aburului în stare lichidă agregată, acestea generează încă aproximativ 10% căldură suplimentară.

Pe lângă gazul de tip G20, în uz casnic poate fi utilizat și analogul din grupa a doua, de tip G25. Gazul de tip G20 este extras din zăcămintele siberiene, iar G25 este furnizat din Turkmenistan și din regiunea Volga. Diferența dintre ele constă în faptul că G25, la ardere, eliberează cu 15% mai puțină căldură.

Gazul de tip G25 se caracterizează printr-un conținut procentual ridicat de azot, datorită căruia potențialul său energetic este cu 15% mai mic decât cel al gazului natural analog G20

Puteți afla ce tip de gaz „curge” în rețea de la compania de furnizare a gazelor din regiunea dumneavoastră.

Exemplu de calcul al consumului de gaz din rețea

Vă propunem să analizăm un exemplu de calcul al consumului de gaz pentru încălzirea unei case de la țară, ale cărei date inițiale au următorii parametri:

• suprafața încăperilor atinge 100 mp;
• puterea recomandată a generatorului termic – 10 kW;
• randamentul cazanului atinge 95%.

Pentru simplificarea calculului, joulii se transformă în altă unitate de măsură – kilowați. Astfel, în condițiile în care 1 kW = 3,6 MJ, puterea calorică a gazului de tip G 20 va fi de 34,02/3,6 = 9,45 kW.

De asemenea, trebuie să țineți cont că puterea recomandată a generatorului de căldură, indicată ca 10 kW, va fi necesară doar pentru încălzirea încăperilor în condițiile cele mai nefavorabile. În realitate, pe întreaga perioadă de încălzire, numărul acestor zile nefavorabile va fi de ordinul unităților.

Cu un sistem de încălzire bine gândit și amenajat, cazanul instalat cu siguranță nu va funcționa non-stop, 24 de ore din 24.

În restul zilelor sezonului rece, pentru încălzirea clădirii se consumă mult mai puțină putere. Prin urmare, pentru a obține calcule corecte, precum și pentru a determina consumul mediu, nu cel de vârf, al „combustibilului albastru”, se iau indicațiile de putere ale cazanului nu de 10 kW, ci de „jumătate”, adică 5 kW.

Înlocuind datele obținute în formulă, se efectuează calculele: V = 5/(9,45 x 0,95). Rezultă că pentru încălzirea unei case cu suprafața de 100 de metri pătrați, consumul de gaz este de 0,557 m³/h.

Precizând tarifele pentru un metru cub de „combustibil albastru”, nu va fi dificil să calculați costurile materiale pentru întreaga perioadă de încălzire.

Pe baza datelor obținute prin calcule simple, nu va fi dificil să calculați consumul de gaz pentru un întreg sezon de încălzire, care în regiunile de latitudine medie durează aproximativ 7 luni:

• Pe zi acesta este de 0,557 x 24 = 13,37 m³.
• Pe lună 13,37 x 30 = 401,1 m³.
• Pe sezonul de încălzire cu o durată de 7 luni: 401,1 x 7 = 2807,4 m³.

Cunoscând prețul unui metru cub de „combustibil albastru”, nu va fi dificil să planificați atât cheltuielile lunare, cât și „contabilitatea” pentru întreaga funcționare a sistemului de încălzire.

Consumul amestecului lichefiat de propan-butan

Nu toți proprietarii de case de la țară au posibilitatea de a se conecta la conducta centralizată de gaz. Atunci ies din situație folosind gaz lichefiat. Acesta este depozitat în gazgolldere instalate în gropi, iar reaprovizionarea se face apelând la serviciile unor firme certificate care asigură livrarea de combustibil.

Gazul lichefiat utilizat în scopuri menajere este depozitat în recipiente și rezervoare etanșe – butelii de propan-butan cu volumul de 50 de litri, sau gazgolldere.

În cazul în care pentru încălzirea unei case de la țară se utilizează gaz lichefiat, formula de calcul rămâne aceeași. Singura diferență – trebuie să țineți cont că gazul din butelii reprezintă un amestec de marcă G30. În plus, combustibilul se află în stare agregată. De aceea, consumul său se calculează în litri sau kilograme.

Formula de calcul al consumului de amestec inflamabil

Un calcul simplu va ajuta la estimarea volumelor de cheltuieli ale amestecului de propan-butan lichefiat. Datele inițiale ale construcției sunt aceleași: o vilă cu suprafața de 100 de metri pătrați, iar randamentul cazanului instalat este de 95%.

La calcul, trebuie să se țină cont că buteliile de propan-butan de cincizeci de litri, din motive de siguranță, se umplu la maximum 85%, ceea ce reprezintă aproximativ 42,5 litri.

La efectuarea calculului, se au în vedere două caracteristici fizice importante ale amestecului lichefiat:

• densitatea gazului din butelie este de 0,524 kg/l;
• căldura degajată la arderea unui kilogram al acestui amestec este egală cu 45,2 MJ/kg.

Pentru a ușura calculele, valorile căldurii degajate, măsurate în kilograme, se transformă în altă unitate de măsură – litri: 45,2 x 0,524 = 23,68 MJ/l.

Apoi, joulii se transformă în kilowați: 23,68/3,6 = 6,58 kW/l. Pentru a obține calcule corecte, se iau ca bază aceleași 50% din puterea recomandată a agregatului, adică 5 kW.

Valorile obținute se înlocuiesc în formulă: V = 5/(6,58 x 0,95). Rezultă că consumul amestecului de combustibil marca G 30 este de 0,8 l/h.

Exemplu de calcul al consumului de gaz lichefiat

Știind că într-o oră de funcționare a generatorului de cazan, în medie, se consumă 0,8 litri de combustibil, nu va fi greu de calculat că o butelie standard cu o capacitate de 42 de litri va fi suficientă pentru aproximativ 52 de ore. Aceasta reprezintă puțin peste două zile.

Pentru întreaga perioadă de încălzire, indicatorii de consum ai amestecului combustibil vor fi:

• Pe zi 0,8 x 24 = 19,2 litri;
• Pe lună 19,2 x 30 = 576 litri;
• Pe sezonul de încălzire cu o durată de 7 luni 576 x 7 = 4032 litri.

Pentru încălzirea unei vile cu suprafața de 100 de metri pătrați, vor fi necesare: 576/42,5 = 13 sau 14 butelii. Pentru întreg sezonul de încălzire de șapte luni, vor fi necesare 4032/42,5 = între 95 și 100 de butelii.

Pentru a calcula exact numărul de butelii de propan-butan necesare pentru încălzirea vilei pe parcursul unei luni, trebuie să împărțiți volumul lunar consumat de 576 de litri la capacitatea unei astfel de butelii.

Un volum mare de combustibil, ținând cont de costurile de transport și de crearea condițiilor pentru depozitarea acestuia, nu va fi ieftin. Cu toate acestea, în comparație cu aceeași încălzire electrică, această soluție va fi totuși mai economică și, prin urmare, preferabilă.

Metode de reducere a consumului

Principala cauză a pierderilor semnificative de căldură, care duc la o utilizare ineficientă a energiei termice degajate de agregatul cazanului, este izolarea insuficientă a elementelor structurale ale casei. Prin «punțile termice» se irosește inutil până la 40% din căldură.

Prin ferestrele cu rame de calitate slabă se pierde până la 35% din căldura produsă de centrală, prin pereții casei – până la 25%, iar prin acoperiș și ușile de intrare – până la 15%.

Pentru a nu mai cheltui banii degeaba de fiecare dată, încălzind de fapt strada, este mai bine să investiți o singură dată într-o izolare termică de calitate a clădirii. Credeți-mă, cheltuielile pentru aceasta se vor amortiza complet în doar 3-4 ani.

Izolarea termică a casei include:

1. Izolarea pereților. Cea mai simplă și accesibilă variantă din punct de vedere al costurilor – montarea panourilor din polistiren expandat. Grosimea panourilor se alege în funcție de condițiile climatice ale regiunii de construcție, grosimea pereților clădirii și tipul materialului utilizat la ridicarea acestora.
2. Izolarea acoperișului sau a planșeului podului. În acest scop se folosesc rumeguș de lemn, vată minerală sau polistiren expandat sub formă de plăci. Materialul termoizolant produs sub formă de plăci se montează pe pereții interiori ai spațiului mansardei sau se plasează între grinzile planșeului.
3. Izolarea podelelor. De o bună izolare termică au nevoie nu doar construcțiile din beton, ci și cele din lemn. Pentru formarea stratului termoizolant se utilizează materiale vrac și plăci, precum argila expandată și polistirenul expandat.
4. Înlocuirea ferestrelor. Cel mai fiabil scut care împiedică pătrunderea frigului în încăperile încălzite îl reprezintă ferestrele PVC cu geamuri termoizolante de calitate. Acestea se fabrică pentru fiecare fereastră în parte. Datorită acestui fapt, ele etanșeizează perfect golul ferestrei, protejând locuitorii nu doar de „pierderea” căldurii, ci și de pătrunderea zgomotului stradal.

O amenajare corectă a izolației termice permite reducerea pierderilor de căldură la valori minime.

Pe lângă izolarea termică de calitate, pentru creșterea eficienței cedării de căldură, specialiștii recomandă aplicarea și a altor măsuri la fel de eficiente.

Printre măsurile suplimentare care permit creșterea eficienței cedării de căldură, specialiștii includ:

• Dotarea radiatoarelor cu dispozitive termostatice. Capetele termostatice vor menține în camere temperatura confortabilă necesară.
• Pe lângă radiatoare, se instalează convectoare cu funcție de circulație direcționată. Acestea vor crea în zona golurilor perdele termice din aer încălzit.
• Conectarea echipamentelor care permit programarea regimurilor optime de încălzire. Instalarea termostatelor cronometrice este eficientă atunci când în casă există camere nelocuite câteva zile, care nu merită să fie încălzite intens.

Cheltuielile pentru achiziționarea și instalarea automatizării se vor amortiza din plin încă în primul sezon de încălzire.

Și, în final, merită să reconsiderați dacă sistemul nu este prea solicitat. Nu este exclus ca acesta să producă căldură în exces. Și este foarte posibil să se poată reduce temperatura din încăperi cu câteva grade fără a afecta confortul locuitorilor.

La prima vedere, este un lucru mărunt. Dar, privind situația la scară de cel puțin o lună, cu atât mai mult a sezonului de încălzire, o astfel de decizie poate avea un efect favorabil asupra portofelului.

Concluzii și material video util pe această temă

Una dintre opțiunile de calcul al consumului de gaz din rețea:

Exemplu de consum la încălzirea cu gaz lichefiat:

Despre metodele simple de reducere a costurilor cu gazul se va vorbi în următorul videoclip:

Valoarea medie a calculului va fi utilă pentru estimarea costurilor materiale exclusiv pentru încălzirea clădirii. Dacă intenționați să utilizați aparate de gaz sau aragazul în perioada sezonului de încălzire, datele trebuie ajustate.

Dacă după studierea materialului aveți întrebări referitoare la calculele consumului de gaz, le puteți adresa în blocul de mai jos. În plus, dacă au fost observate inexactități sau doriți să completați materialul, vă rugăm să lăsați comentariile dumneavoastră.