Consumo di gas da una bombola di gas per riscaldamento: come calcolare + consigli per minimizzare
È noto che i serbatoi di gas vengono sempre più utilizzati per il riscaldamento di case e villette con residenza permanente o di lunga durata.È inoltre indiscutibile che gran parte del budget per il riscaldamento domestico è rappresentato dal costo del carburante. Nel nostro caso si tratta di gas liquefatto.
Pertanto, un proprietario di casa prudente deve sapere come calcolare correttamente il consumo di gas da un serbatoio di gas per il riscaldamento ed essere in grado di prevedere gli intervalli tra i rifornimenti. Ciò è rilevante anche perché la consegna del gas, come servizio di trasporto, ha un prezzo piuttosto significativo.
Ti aiuteremo in modo accessibile a calcolare in modo indipendente il consumo di gas liquefatto per il riscaldamento della tua casa nei sistemi di fornitura di gas con bombola di gas. Questa conoscenza è rilevante quando si progetta la costruzione di una nuova casa e si pianifica la ricostruzione di un sistema di fornitura di calore esistente. I calcoli eseguiti correttamente ti consentiranno di controllare il consumo di gas e ridurre i costi del gas.
Il contenuto dell'articolo:
Fattori che influenzano il consumo di gas
Il contenitore del gas ha la forma di un serbatoio volumetrico riempito con gas di petrolio liquefatto (GPL). Questa è una miscela di due gas: propano e butano.
Lo stoccaggio del gas in tali serbatoi, con il suo ulteriore utilizzo per il riscaldamento domestico, può essere dovuto ai seguenti fattori:
- l'incapacità di collegarsi al tubo principale del gas o l'alto costo di tale connessione;
- problemi costanti e irrisolti dei servizi gas con la pressione del gas nella conduttura centrale.
Per il normale funzionamento della maggior parte delle caldaie a gas pressione del gas nella tubazione deve essere almeno 35 mbar. Questo standard spesso non viene mantenuto nei principali gasdotti e varia solo da 8 a 22 mbar.
Per determinare il volume del gas liquefatto presente in un serbatoio esistono indicatori di livello meccanici o più moderni sistemi di telemetria a distanza. Tali apparecchiature possono essere fornite complete di serbatoio oppure acquistabili separatamente. Il consumo medio giornaliero di gas può essere determinato anche dalla differenza nelle letture contatore del gas, se disponibile.
Ma una risposta più accurata alla domanda su quanto gas in un contenitore del gas è sufficiente per riscaldare una casa, qual è il suo consumo e come minimizzarne i costi, i calcoli matematici aiuteranno. E questo nonostante il fatto che oggettivamente tale calcolo sarà di natura media.
Va tenuto presente che il consumo di gas è influenzato dai seguenti fattori:
- clima della regione e rosa dei venti;
- metratura della casa, numero e grado di isolamento termico di finestre e porte;
- materiale delle pareti, del tetto, delle fondamenta e il grado del loro isolamento;
- numero dei residenti e modalità della loro permanenza (permanente o periodica);
- caratteristiche tecniche della caldaia, utilizzo di apparecchi a gas aggiuntivi e apparecchiature ausiliarie;
- numero di radiatori per il riscaldamento, presenza di pavimenti riscaldati.
Queste e altre condizioni rendono il calcolo del consumo di carburante da un serbatoio di gas un valore relativo, basato su indicatori medi accettati.
Calcolo della potenza della caldaia a gas
La quota principale del consumo di carburante è il riscaldamento. Un parametro importante di qualsiasi casa o appartamento che influisce sulla quantità di gas speso per il riscaldamento è l'indicatore della perdita di calore. Il compito del riscaldamento è proprio quello di compensare correttamente queste perdite, creando le condizioni per una vita confortevole.
Come standard per i calcoli prenderemo una casa situata in una zona con clima medio, in condizioni soddisfacenti e isolata secondo la tecnologia. Superficie della casa 80 m2.
I valori medi di perdita di calore e potenza della caldaia possono essere determinati dalla quadratura dell'area.
La formula è simile a:
Q = S × Рр /10, Dove
Q—perdite di calore calcolate (kW);
S - area dei locali riscaldati (m2);
Рр – potenza specifica di una caldaia a gas (kW/m2) — potenza per ogni 10 m2.
Potenza specifica per riscaldare una superficie di 10 mq2 è già stato approssimativamente stabilito, tenendo conto degli emendamenti per le regioni con climi diversi. Per la nostra casa di riferimento, situata, ad esempio, nella regione di Mosca, Рр = 1,2 - 1,5 kW.
Tenendo conto dell'area della casa 80 m2, la potenza ottimale dell’impianto di riscaldamento avrà il seguente valore:
Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.
Sebbene semplificata, questa formula riflette i risultati più accurati.
Spesso, per comodità nell'esecuzione dei calcoli, come valore della potenza specifica si prende l'unità. Sulla base di ciò, la potenza del sistema di riscaldamento viene calcolata in ragione di 10 kW per 100 m2 zone di riscaldamento.
La seconda opzione, ma accettata con un grado maggiore di errore, consiste nel calcolare il costo dell'energia termica per la perdita di calore di un edificio in base alla capacità cubica, ovvero il volume dei locali riscaldati. A seconda della zona climatica, per il riscaldamento di un metro cubo di una stanza con un'altezza del soffitto fino a 3 m vengono assegnati 30-40 W.
Calcolo del flusso di gas da un serbatoio di gas
Il calcolo del consumo di riscaldamento della miscela proveniente dallo stoccaggio del gas utilizzato nell'impianto di riscaldamento domestico ha caratteristiche proprie e differisce dal calcolo del consumo gas naturale principale.
Il volume previsto del consumo di gas viene calcolato utilizzando la formula:
V = Q / (q × η), Dove
V è il volume calcolato di GPL, misurato in m³/h;
Q: perdite di calore calcolate;
q è il valore specifico più piccolo del calore di combustione del gas o del suo contenuto calorico. Per il propano-butano questo valore è 46 MJ/kg o 12,8 kW/kg;
η – efficienza del sistema di alimentazione del gas, espressa in valore assoluto per unità (efficienza/100). A seconda delle caratteristiche della caldaia a gas, l'efficienza può variare dall'86% - per quelle più semplici, al 96% - per le unità a condensazione ad alta tecnologia. Di conseguenza, il valore di η può variare da 0,86 a 0,96.
Supponiamo che l'impianto di riscaldamento sia dotato di una moderna caldaia a condensazione con un rendimento del 96%.
Sostituendo nella formula originale i valori accettati per il calcolo, otteniamo il seguente volume medio di gas consumato per il riscaldamento:
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 /12,288 = 0,78 kg/ora.
Poiché l'unità di riempimento del GPL è normalmente considerata il litro, è necessario esprimere il volume del propano-butano in questa unità di misura. Per calcolare il numero di litri nella massa di una miscela di idrocarburi liquefatti, è necessario dividere i chilogrammi per densità.
La fisica della transizione del GPL dallo stato liquido a quello di vapore (funzionante) è la seguente: il propano bolle a meno 40 °C e oltre, il butano a partire da 3 °C con un segno meno. Di conseguenza, la miscela 50/50 inizierà a passare alla fase gassosa a una temperatura di meno 20 °CON.
Per le medie latitudini e un serbatoio di gas sepolto nel terreno, tali proporzioni sono sufficienti. Ma per proteggersi da fastidi inutili, in condizioni invernali è ottimale utilizzare una miscela con almeno il 70% di propano - "gas invernale".
Prendendo la densità calcolata del GPL pari a 0,572 t/m3 - miscela propano/butano 70/30 alla temperatura di - 20°C), è facile calcolare il consumo di gas in litri: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.
Il consumo giornaliero con tale selezione di gas in casa sarà: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, durante il mese - 32,6 × 30 = 978 l. Poiché il valore ottenuto è stato calcolato per il periodo più freddo, adeguato alle condizioni meteorologiche, può essere diviso a metà: 978/2 = 489 litri, in media al mese.
Nell'area presa come esempio (regione di Mosca), questo periodo è in media di 214 giorni.
Il consumo di gas per il riscaldamento durante l'anno calcolato sarà: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 litri.
Selezione del serbatoio di gas ottimale per il consumo
Un serbatoio del gas è un'attrezzatura costosa che viene acquistata e installata per più di un anno. Non solo l'efficienza del sistema di riscaldamento domestico dipende in gran parte dalla sua scelta corretta. I costi di riscaldamento possono dipendere indirettamente dal tipo e dal tipo di impianto di stoccaggio del gas liquefatto.
Confronto tra serbatoi di gas fuori terra e interrati
Un contenitore di gas fuori terra è un'opzione più economica per la gassificazione autonoma. Tali serbatoi hanno generalmente un volume inferiore e la loro installazione non richiede costosi lavori di scavo.
Ma quando si utilizzano serbatoi di gas fuori terra per il riscaldamento invernale, è necessario tenere conto del fatto che l'evaporazione della miscela propano-butano durante questo periodo sarà ridotta e sono possibili problemi con la pressione del gas.
Naturalmente è possibile abbassare la soglia di temperatura per il passaggio del GPL alla fase gassosa del carburante grazie ad un maggiore contenuto di propano nella miscela. Ma ciò comporterà costi aggiuntivi, poiché tale gas è più costoso del butano.
I serbatoi di gas interrati sono gli impianti di stoccaggio più popolari per il GPL.
La profondità di immersione del contenitore deve essere tale che lo strato di terreno sopra di esso sia di almeno 0,6 m, ciò proteggerà lo stoccaggio dal congelamento e dai danni meccanici.
Portagas verticale o orizzontale
Esistono due tipi di serbatoi di gas ad incasso:
- Verticale.
- Orizzontale.
Questi contenitori differiscono l'uno dall'altro non solo nel design, ma anche dal punto di vista funzionale - nella superficie della miscela liquefatta, chiamata "specchio di evaporazione".
Gli impianti di stoccaggio verticale sono più spesso utilizzati negli impianti di gas autonomi di piccole case o cottage, se in inverno non è necessario il loro riscaldamento completo.
Caratteristiche di un rimorchio cisterna mobile per gas
Risolvere il problema del riscaldamento e creare condizioni di vita confortevoli in inverno nelle dacie con residenza temporanea, oggetti in costruzione, dove le attrezzature per lo stoccaggio del gas sono poco pratiche o tecnicamente impossibili, consente serbatoio di gas mobile.
Si tratta di un serbatoio carrellato con una capacità di 500-600 litri. Quanto durerà un serbatoio di gas con una capacità di 600 litri può essere previsto prendendo lo standard medio utilizzato: 30-40 litri di gas liquefatto per 1 metro quadrato di stanza.
Dovrebbe essere chiaro che il funzionamento di un serbatoio di gas mobile come serbatoio a terra in inverno o nelle regioni settentrionali richiederà l'isolamento e il riscaldamento forzato del serbatoio. Per questo motivo un serbatoio del gas trainato non è un'opzione di riscaldamento del tutto accettabile.
Come scegliere un serbatoio di gas in base al volume
Tra i tipici serbatoi di gas interrati, i serbatoi con un volume di 2700 litri e 4850 litri sono particolarmente adatti per case di campagna e cottage.
Quando si sceglie la dimensione standard di un impianto di stoccaggio del gas, è necessario tenere conto dei seguenti fattori:
- Se si vive stabilmente in una casa con riscaldamento autonomo, è consigliabile riempire nuovamente il serbatoio due volte l'anno. Ciò è dovuto alle diverse concentrazioni di butano e propano nelle miscele destinate all'uso estivo e invernale.
- Il serbatoio deve essere riempito con fase liquefatta all'85%. Il volume libero rimanente nel serbatoio costituisce un cuscino di vapore per gli idrocarburi in fase di evaporazione.
Pertanto, quando si calcola la quantità di gas che può essere sufficiente in una bombola di gas con una capacità di 2700 litri o in un impianto di stoccaggio del gas di altre dimensioni, è necessario tenere conto del fatto che il volume totale nominale della bombola di gas e il suo volume di riempimento non sono la stessa cosa.
Il nostro calcolo dei valori medi del prelievo di gas liquefatto da un serbatoio di gas e gli standard generalmente accettati ci consentono di determinare la frequenza di rifornimento dei serbatoi di gas. Con un consumo medio annuo di 30 litri di gas per 1 m2 zona riscaldata, rifornimento di gas liquefatto con un volume di 2295 l in un serbatoio da 2700 l per una casa di 100 m2 basterà per 9 mesi.
Utilizzando lo stesso metodo, ma per una casa di 150 m2, calcoliamo quanto durerà il GPL in un impianto di riscaldamento da un serbatoio di gas da 4850 litri. Durante l'anno vengono consumati 4500 litri, quindi un volume di riempimento di 4122 litri è sufficiente per riscaldare la casa per 10 mesi.
Dai calcoli è chiaro che il rifornimento dovrà essere effettuato due volte l'anno. E questo è economicamente giustificato dall'utilizzo GPL “estivo” e “invernale”..
Consigli per risparmiare gas
È possibile ridurre il consumo di gas da un serbatoio adottando le seguenti misure di risparmio energetico:
- isolamento di pareti, tetti, solai, piani interrati;
- sostituzione dei vecchi serramenti con moderne finestre con doppi vetri con profili antigelo;
- impostazione ottimale dei parametri della caldaia;
- installazione di una caldaia a gas a condensazione ad alta efficienza energetica per il riscaldamento;
- utilizzo sistema di riscaldamento del collettore, che ha una maggiore efficienza e la capacità di regolare la fornitura di refrigerante su ciascun dispositivo di riscaldamento;
- dotare i radiatori di riscaldamento di termostati.
Un buon effetto di risparmio di gas si ottiene attraverso l'installazione di controllori che automatizzano il processo di controllo della fornitura di calore.
Inoltre, i controller moderni sono, di norma, dispositivi intelligenti con i quali è possibile controllare a distanza la caldaia da un telefono cellulare.
Un'alternativa economica a tali dispositivi telecomandati sono i termostati programmabili o giornalieri, che consentono anche di risparmiare energia.
Una soluzione moderna per risparmiare gas da un impianto di stoccaggio autonomo è sistema di casa intelligente.
La funzione di climatizzazione della casa può essere installata separatamente o integrata in un insieme generale di “utenze”.
Tali tecnologie consentono di utilizzare in modo economico il gas per il riscaldamento durante il giorno nelle singole stanze. È possibile configurare il sistema per funzionare in modalità riscaldamento quando non ci sono residenti e accendere il riscaldamento completo da remoto prima di arrivare a casa.
Il problema principale con l’implementazione di un sistema di climatizzazione “casa intelligente” è il costo relativamente elevato del problema e la necessità di progettazione prima dell’installazione del sistema di riscaldamento.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Un metodo interessante per calcolare il consumo di gas per il riscaldamento e consigli per ridurre i costi del gas:
Consulenza di esperti sulla scelta economicamente fattibile del volume del serbatoio del gas:
9 consigli per ridurre il consumo di gas utilizzato per riscaldare la tua casa:
È necessario comprendere che tutti i calcoli che proponiamo di utilizzare quando si utilizza il gas da un serbatoio di gas sono piuttosto arbitrari. Anche uno specialista non può determinare e prevedere esattamente la quantità di gas liquefatto che verrà consumata in un periodo specifico.
Ma la metodologia presentata, basata sulla pratica di funzionamento di sistemi di gas autonomi, mostra valori medi di consumo di gas affidabili.
Questi calcoli e gli utili consigli forniti permetteranno di selezionare correttamente il serbatoio di gas ottimale e di pianificare la frequenza dei suoi rifornimenti.
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Per quanto ho capito, un serbatoio del gas è un'opzione per chi non ha un tubo nelle vicinanze? In qualche modo è superiore al gas della linea principale oppure è un vantaggio in termini di autonomia?
Il vantaggio di un serbatoio del gas è solo uno: fornirà gas se non c'è un tubo principale nelle vicinanze. Bene, o non costruiranno il gasdotto secondo le nostre leggi idiote (come nel mio caso).