Consumo di gas per il riscaldamento di una casa di 100 m²: caratteristiche dei calcoli per gas liquefatto e naturale + esempi con formule

Probabilmente hai sentito più di una volta che le caldaie a gas non hanno concorrenti in termini di efficienza.Ma, vedi, un sano scetticismo non fa mai male: come si suol dire, fidati, ma verifica. Pertanto, prima di decidere di installare e utilizzare apparecchiature a gas, è necessario calcolare e riflettere attentamente su tutto.

Ti suggeriamo di familiarizzare con le fasi di calcolo e le formule che determinano il consumo di gas per il riscaldamento di una casa di 100 m2 tenendo conto di tutti i fattori significativi. Dopo aver esaminato i calcoli, sarai in grado di trarre la tua conclusione su quanto sia redditizio utilizzare il combustibile blu come fonte di energia termica.

Formule per il carico termico e il flusso di gas

Il consumo di gas è convenzionalmente indicato con la lettera latina V ed è determinato dalla formula:

V = Q / (n/100 x q), Dove

Q – carico di riscaldamento (kW/h), q – potere calorifico del gas (kW/m³), n – efficienza della caldaia a gas, espressa in percentuale.

Il consumo principale di gas è misurato in metri cubi all'ora (m³/h), gas liquefatto - in litri o chilogrammi all'ora (l/h, kg/h).

Contatori del gas
Il consumo di gas viene calcolato prima di progettare l'impianto di riscaldamento, scegliendo la caldaia, il vettore energetico, e quindi facilmente controllabile tramite contatori

Consideriamo in dettaglio cosa significano le variabili in questa formula e come determinarle.

Il concetto di "carico termico" è contenuto nella legge federale "Sulla fornitura di calore". Cambiando leggermente la formulazione ufficiale, diciamo semplicemente che questa è la quantità di energia termica trasferita per unità di tempo per mantenere una temperatura dell'aria confortevole nella stanza.

In futuro utilizzeremo anche il concetto di “potenza termica”, quindi contestualmente ne daremo la definizione in relazione ai nostri calcoli. La potenza termica è la quantità di energia termica che una caldaia a gas può produrre nell'unità di tempo.

Il carico termico viene determinato secondo MDK 4-05.2004 mediante calcoli di ingegneria termica.

Formula semplificata:

Q = V x ΔT x K / 860.

Qui V è il volume della stanza, che si ottiene moltiplicando l'altezza del soffitto, la larghezza e la lunghezza del pavimento.

ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna all'edificio e la temperatura dell'aria richiesta nell'ambiente riscaldato. Per i calcoli vengono utilizzati i parametri climatici riportati nella SP 131.13330.2012.

Finestra a sud
Per ottenere indicatori di consumo di gas più accurati, vengono utilizzate formule che tengono conto anche della posizione delle finestre: i raggi del sole riscaldano la stanza, riducendo la perdita di calore

K è il coefficiente di perdita di calore, che è il più difficile da determinare con precisione a causa dell'influenza di molti fattori, tra cui il numero e la posizione delle pareti esterne rispetto alle direzioni cardinali e le condizioni del vento in inverno; numero, tipologia e dimensioni delle finestre, delle porte d'ingresso e dei balconi; il tipo di costruzione e di materiali di isolamento termico utilizzati, e così via.

Ponti di freddo
Nell'involucro dell'edificio sono presenti aree con maggiore trasferimento di calore - ponti freddi, a causa delle quali il consumo di carburante può aumentare in modo significativo

Se è necessario eseguire un calcolo con un errore entro il 5%, è meglio effettuare un audit termico della casa.

Se i requisiti di calcolo non sono così stringenti, è possibile utilizzare valori medi del coefficiente di perdita di calore:

  • aumento del grado di isolamento termico – 0,6-0,9;
  • grado medio di isolamento termico – 1-1,9;
  • basso isolamento termico – 2-2,9;
  • mancanza di isolamento termico – 3-4.

Doppia muratura, piccole finestre con tripli vetri, un sistema di copertura coibentato, fondamenta solide, isolamento termico con materiali a bassa conduttività termica: tutto ciò indica un coefficiente minimo di perdita di calore per la vostra casa.

Con doppia muratura, ma tetto regolare e finestre con doppi infissi, il coefficiente sale a valori medi. Gli stessi parametri, ma la muratura singola e il tetto semplice sono indice di scarso isolamento termico. La mancanza di isolamento termico è tipica delle case di campagna.

Isolamento termico della casa
Dovresti occuparti del risparmio di energia termica già nella fase di costruzione di una casa isolando le pareti, il tetto e le fondamenta e installando finestre a più camere

Dopo aver scelto il valore del coefficiente che meglio si adatta all'isolamento termico della vostra casa, lo sostituiamo nella formula per il calcolo del carico termico. Successivamente, utilizzando la formula, calcoliamo consumo di gas mantenere un microclima confortevole in una casa di campagna.

Consumo di gas utilizzando esempi specifici

Per determinare quale sarà il consumo di gas naturale durante il riscaldamento di una casa a un piano di 100 m2, è necessario prima determinare il carico termico.

Calcolo del carico termico

Per ottenere i dati più accurati sul volume riscaldato della casa, viene calcolato separatamente il volume di ciascuna stanza e dei locali ausiliari in cui è necessario mantenere il calore. Le misurazioni di lunghezza e larghezza vengono effettuate lungo i battiscopa utilizzando un metro a nastro normale o laser.

Lo faremo in modo più semplice: prendiamo l'altezza del soffitto di 2,5 metri, moltiplichiamola per l'area indicata e otteniamo il volume della casa V = 250 m3.

Misurazione dell'area
Se la stanza ha una forma architettonica complessa, viene divisa in rettangoli, triangoli, cerchi, l'area di ciascuno di essi viene calcolata e riassunta

Per determinare ΔT viene utilizzata la colonna 6 della tabella 3.1 SP 131.13330.2012. Qui è indicata la temperatura dell'aria del periodo più freddo, calcolata in base alle temperature medie mensili.

Troviamo il nome della località dove si trova l'impianto riscaldato. Diciamo che siamo a Bryansk, quindi il valore desiderato è -12 °C. La temperatura nei soggiorni secondo GOST R 51617-2000 dovrebbe essere compresa tra 18 e 24 °C. Prendendo il valore medio di 22 °C otteniamo ΔT= 34 °C.

Determiniamo il grado di isolamento termico della casa e applichiamo il coefficiente appropriato. Nel contesto dell'aumento dei prezzi dei liquidi di raffreddamento, la maggior parte dei proprietari di case si sforza di aumentare l'efficienza energetica del riscaldamento migliorando l'isolamento termico della propria casa, quindi è abbastanza ragionevole utilizzare il primo indicatore del grado medio di isolamento termico, che è pari a 1.

Riassumiamo tutti i valori utilizzando la formula:

250 m3 × 34 °C × 1/860 = 9,88 kW/h.

Applichiamo la regola dell'arrotondamento all'intero più vicino e otteniamo Q = 10 kW/h.

Impostazioni della caldaia
Non trascurare il controllo automatico: imposta diverse modalità di riscaldamento per la notte e il giorno per garantire un microclima confortevole indipendentemente dalla temperatura esterna e risparmiare fino al 30% sul gas

Ricordiamo che l'abbiamo fatto solo noi calcolo termico a casa e ora il passo successivo è calcolare il consumo di gas. Ma per ora sarebbe opportuno fare una piccola digressione e chiarire che il carico termico può essere calcolato in maniera semplificata.

notare che potenza della caldaia a gas può essere calcolato per un oggetto specifico, tenendo conto di tutte le sfumature tecniche. Secondo i dati medi, per ogni metro di superficie abitativa standard ci sono 100 Wh di energia termica. Pertanto, per una casa con una superficie di 100 m2 questa cifra sarà 100 W/h × 100 m2 = 10.000 Wh o 10 kW/h.

In questo caso, i calcoli utilizzando la formula e il metodo semplificato hanno dato lo stesso risultato, ma ciò non sempre accade e la differenza spesso raggiunge il 20% o più. Inoltre, gli ingegneri del riscaldamento consigliano l'acquisto caldaie turbocompresse e atmosferiche sempre con un margine del 20-25% con l’aspettativa di riuscire a coprire le perdite di calore nelle giornate con temperature criticamente basse.

Consumo gas di rete

Per calcolare, è necessario conoscere l'efficienza della caldaia a gas. Puoi vederlo nelle specifiche tecniche indicate nella documentazione allegata. Sceglieremo un modello adatto a una casa dell'area specificata.

Il criterio di selezione principale sarà la potenza termica dell'unità. Il suo valore è molto vicino al valore del carico termico e può essere calcolato con la stessa formula, ma per il calcolo si tiene conto della temperatura del quinquennio più freddo oppure si applica un fattore crescente pari a 1,3, perché la caldaia deve avere potenza sufficiente per mantenere il calore in casa anche nelle gelate più intense.

Pertanto, per riscaldare 100 m2 ti servirà una caldaia con una potenza di circa 13 kW. Efficienza (n) di molti modelli caldaie murali a gas, ad esempio, le unità del marchio NEVA, è del 92,5%. Utilizzeremo questo valore nei nostri calcoli.

Caldaia a convezione
Grazie alle caratteristiche costruttive della camera di combustione, alla maggiore efficienza degli scambiatori di calore e all'utilizzo del calore latente del vapore acqueo, l'efficienza delle moderne caldaie a gas supera il 90%

Il potere calorifico, cioè il calore specifico di combustione (q), dipende dal tipo di gas utilizzato. È meglio verificare con la società di fornitura del gas quale tipo di gas viene fornito a casa tua.

Per impostazione predefinita, sostituiremo nella formula il valore arrotondato corrispondente al gas G20 con il potere calorifico più basso Hi, ovvero 9,5 kWh/m³. Tieni presente che le unità di misura sono i kilowatt e non i megajoule.

Tutti i valori necessari sono stati determinati e non resta che ridurli nella formula:

V = 10/(92,5/100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.

Pertanto, il consumo del gas principale durante il riscaldamento di una casa con una superficie di 100 m2 con un'altezza del soffitto di 2,5 metri è poco più di 1,1 metri cubi all'ora. Al giorno, rispettivamente, 24,2 metri cubi.

Ora è facile scoprire quanto gas è necessario per l'intera stagione di riscaldamento. Secondo le normative statali, durante la stagione di riscaldamento la temperatura media giornaliera dell'aria esterna non supera gli 8 °C. Nella zona centrale, questo periodo dura dal 15 ottobre al 15 aprile (183 giorni).

Poiché in questo periodo si verificano notevoli sbalzi di temperatura, il consumo giornaliero di gas viene diviso per 2 e quindi moltiplicato per 183. Ciò significa che per la stagione di riscaldamento saranno necessari circa 2214,3 metri cubi di gas principale.

Di quanto propano-butano hai bisogno per la stagione di riscaldamento?

Le moderne caldaie a gas sono progettate per utilizzare non solo il gas principale, ma anche il gas liquefatto. Per fare scorta della quantità necessaria di carburante, non utilizzano normali bombole di gas, ma serbatoi più grandi: serbatoi di gas.

Utilizzo dei serbatoi di gas
L'utilizzo dei serbatoi di gas risolve il problema dello stoccaggio del combustibile idrocarburico liquefatto sufficiente a riscaldare una casa di 100 mq. m, per tutta la stagione di riscaldamento in una zona climatica temperata

Quando si calcola il consumo di gas liquefatto necessario per riscaldare una casa di 100 m2, viene utilizzata la stessa metodologia, ma cambiano i valori di alcune variabili nella formula.

Per le necessità domestiche viene fornita una miscela di propano-butano liquefatto.

Il suo potere calorifico è di 12,8 kW/kg. Sostituiamo questo parametro nella formula e otteniamo:

V = 10/(92,5/100 × 12,8). V = 0,8 kg/h.

Quando si utilizza combustibile liquefatto, l'efficienza dell'apparecchiatura diminuisce, quindi il consumo di gas aumenta di circa il 10% e ammonta a 0,88 kg/h al giorno. La correzione potrebbe essere diversa a seconda del modello di caldaia. Il valore specifico è indicato nella documentazione allegata.

Ora calcoliamo la quantità di gas richiesta per la stagione di riscaldamento: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Anche questo valore deve essere diviso per 2 a causa delle fluttuazioni di temperatura. Risultato finale: per la stagione di riscaldamento sono necessari 1932,5 kg di propano-butano.

Sarà utile convertire i chilogrammi in litri. Sulla base dei dati di riferimento, 540 grammi di miscela propano-butano liquefatto corrispondono a 1 litro. Cioè, per l'intera stagione di riscaldamento saranno necessari 3578 litri di gas liquefatto.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Stai attento all'energia termica, ma il tuo vicino ne usa comunque meno? L'autore del video ha deciso di condividere la propria esperienza nell'utilizzo del GPL per il riscaldamento domestico. Forse questa informazione sarà utile anche a te.

Termostati e sensori di temperatura aiutano davvero a ridurre significativamente i costi del gas durante la stagione di riscaldamento? Il video mostra come ciò avviene nella pratica.

Per determinare l'imminente consumo di gas per il riscaldamento, non è richiesta un'istruzione superiore. Sapendo come vengono eseguite le operazioni matematiche più semplici, calcolerai i parametri necessari con un errore accettabile.

Lungo il percorso sarai in grado di identificare i punti deboli della tua casa, ridurre al minimo le perdite di calore, eliminare le dispersioni di calore verso l'esterno e, di conseguenza, sfruttare tutti i vantaggi del carburante blu.

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