צריכת גז ממוצעת לחימום בית של 150 מ"ר: חישובים לדוגמה וסקירת נוסחאות תרמיות

מימון עונת החימום מהווה חלק נכבד מהתקציב המושקע לאחזקת דיור.הכרת המחיר וצריכת הגז הממוצעת לחימום בית של 150 מ'², אתה יכול די במדויק לקבוע את עלות חימום המקום. קל לבצע חישובים אלו בעצמכם מבלי לשלם עבור שירותי מהנדסי חימום.

תוכלו ללמוד הכל על תקני צריכת גז ושיטות לחישוב צריכת דלק כחול מהמאמר שהצגנו. אנו נספר לכם כמה אנרגיה נדרשת כדי לפצות על הפסדי חום בבית בעונת החימום. אנו אגיד לך באילו נוסחאות יש להשתמש בחישובים.

חימום של קוטג'ים כפריים

בעת חישוב צריכת הגז הדרושה לחימום בית, המשימה הקשה ביותר תהיה חישוב אובדן חום, אשר מערכת החימום חייבת לפצות באופן מלא במהלך הפעולה.

מכלול הפסדי החום תלוי באקלים, בתכונות העיצוב של הבניין, בחומרים המשמשים ובפרמטרים התפעוליים של מערכת האוורור.

חישוב כמות החום המתוגמלת

מערכת החימום של כל בניין חייבת לפצות על אובדן החום שלו ש (W) בתקופת הזמן הקרה. הם קורים משתי סיבות:

1. חילופי חום דרך היקף הבית;
2. איבוד חום כתוצאה מחדירת אוויר קר דרך מערכת האוורור.

באופן רשמי, איבוד חום דרך הקיר והגג ש_tp ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:

ש_tp = S * dT / R,

איפה:

• ס - שטח פנים (מ²);
• dT - הפרש טמפרטורה בין אוויר החדר והרחוב (°C);
• ר - אינדיקטור של התנגדות להעברת חום של חומרים (מ² * °C / W).

את המדד האחרון (שנקרא גם "מקדם ההתנגדות התרמית") ניתן לקחת מהטבלאות המצורפות לחומרי הבניין או למוצרים.

שיעור איבוד החום של הבית תלוי באופן משמעותי בסוג החלון בעל זיגוג כפול. המחיר הגבוה של חלונות מבודדים יהיה מוצדק בשל חיסכון בדלק

דוגמא. תן לקיר החיצוני של החדר להיות בשטח של 12 מ'², מתוכם 2 מ'² תופס חלון.

מחווני ההתנגדות להעברת חום הם כדלקמן:

• קוביות בטון סודה D400: ר = 3.5.
• חלון בעל זיגוג כפול עם ארגון "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": ר = 0.75.

במקרה זה, בטמפרטורת החדר "+22°С", וטמפרטורת הרחוב - "–30°С", אובדן החום מהקיר החיצוני של החדר יהיה:

• ש_tp (קיר) = 10 * (22 – (– 30)) / 3.5 = 149 W:
• ש_tp (חלון) = 2 * (22 – (– 30)) / 0.75 = 139 W:
• ש_tp = ש_tp (קיר) + ש_tp (חלון) = 288 W.

חישוב זה נותן את התוצאה הנכונה בתנאי שאין חילופי אוויר לא מבוקר (חדירה).

זה עשוי להתרחש במקרים הבאים:

• נוכחות של פגמים מבניים, כגון התאמה רופפת של מסגרות חלונות לקירות או קילוף של חומר בידוד. צריך לחסל אותם.
• הזדקנות של בניין, וכתוצאה מכך שבבים, סדקים או חללים במבנה. במקרה זה, יש צורך להכניס גורמי תיקון להתנגדות העברת החום של חומרים.

באותו אופן, יש צורך לקבוע אובדן חום דרך הגג אם האובייקט ממוקם בקומה העליונה. דרך הרצפה, כל אובדן אנרגיה משמעותי מתרחש רק אם יש חלל מרתף לא מחומם ומאוורר, כמו מוסך. כמעט שום חום לא נכנס לאדמה.

כדי לחשב את מדד ההתנגדות להעברת חום של חומרים רב שכבתיים, יש צורך לסכם את האינדיקטורים של שכבות בודדות. בדרך כלל, רק החומרים המוליכים ביותר שאינם תרמיים נלקחים לחישובים

בואו ניקח בחשבון את הסיבה השנייה לאובדן חום - אוורור בניין. צריכת אנרגיה לחימום אוויר האספקה ​​(ש_V) ניתן לחשב באמצעות הנוסחה:

ש_V = L * q * c * dT, איפה:

• ל - זרימת אוויר (מ³ / h);
• ש - צפיפות אוויר (ק"ג/מ"ר³);
• ג - קיבולת חום ספציפית של אוויר נכנס (kJ/kg *°C);
• dT - הפרש טמפרטורה בין אוויר החדר והרחוב (°C).

קיבולת החום הסגולית של אוויר בטווח הטמפרטורות שמעניין אותנו [–50.. +30 מעלות צלזיוס] שווה ל-1.01 קילו ג'יי/ק"ג * מעלות צלזיוס או, בתרגום למימד שאנחנו צריכים: 0.28 W * h / kg * מעלות צלזיוס. צפיפות האוויר תלויה בטמפרטורה ובלחץ, אבל לחישובים אתה יכול לקחת ערך של 1.3 ק"ג / מ'³.

דוגמא. לחדר 12 מ'² עם אותו הפרש טמפרטורה כמו בדוגמה הקודמת, אובדן חום עקב אוורור יהיה:

ש_V = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 – (– 30)) = 681 W.

מעצבים לוקחים זרימת אוויר לפי SNiP 41-01-2003 (בדוגמה שלנו 3 מ'³ / שעה ב-1 מ'² אזור הסלון), אך ערך זה יכול להיות מופחת באופן משמעותי על ידי בעל הבניין.

בסך הכל, אובדן החום הכולל של חדר הדגם הוא:

ש = ש_tp + ש_V = 969 W.

כדי לחשב אובדן חום ליום, שבוע או חודש, עליך לדעת את הטמפרטורה הממוצעת לתקופות אלו.

מן הנוסחאות לעיל ברור כי חישוב נפח הגז הנצרך הן לפרק זמן קצר והן עבור כל העונה הקרה חייב להתבצע תוך התחשבות באקלים של האזור בו נמצא המתקן המחומם.לכן, פתרונות סטנדרטיים מוכחים יכולים לשמש רק בתנאים טבעיים דומים.

כדי לקבוע פרמטרים אקלימיים דומים, אתה יכול להשתמש במפות של טמפרטורות חודשיות ממוצעות בחורף. ניתן למצוא אותם בקלות באינטרנט

עם הגיאומטריה המורכבת של הבית ומגוון החומרים המשמשים בבנייתו ובבידודו, תוכלו להיעזר בשירותים של מומחים כדי לחשב את כמות החום הנדרשת.

דרכים למזער אובדן חום

עלות חימום הבית מהווה חלק ניכר מעלות אחזקתו. לכן, סביר לבצע כמה סוגים של עבודה שמטרתה להפחית את איבוד החום על ידי בידוד תקרה, קירות הבית, בידוד רצפה ומבנים קשורים.

יישום תוכניות בידוד חיצוניות ומתוך הבית יכול להפחית משמעותית את הנתון הזה. הדבר נכון במיוחד עבור מבנים ישנים עם בלאי חמור בקירות ובתקרות. אותם לוחות קצף פוליסטירן יכולים לא רק להפחית או לבטל לחלוטין הקפאה, אלא גם למזער את חדירת האוויר דרך הציפוי המוגן.

ניתן להשיג חיסכון משמעותי גם אם אזורי הקיץ של הבית, כמו מרפסות או קומת עליית הגג, אינם מחוברים לחימום. במקרה זה, תהיה הפחתה משמעותית בהיקף החלק המחומם של הבית.

שימוש בקומת עליית הגג רק בקיץ חוסך משמעותית את עלות חימום הבית בחורף. עם זאת, במקרה זה, תקרת הקומה העליונה חייבת להיות מבודדת היטב

אם אתה עוקב בקפדנות אחר הסטנדרטים לאוורור של הנחות, שנקבעו ב-SNiP 41-01-2003, אז איבוד החום מחילופי האוויר יהיה גבוה יותר מאשר מהקפאה של הקירות והגג של הבניין.כללים אלה הם חובה עבור מעצבים וכל ישות משפטית אם המקום משמש לייצור או למתן שירותים. עם זאת, דיירי הבית יכולים, לפי שיקול דעתם, להפחית את הערכים המפורטים במסמך.

בנוסף, כדי לחמם את האוויר הקר המגיע מהרחוב, ניתן להשתמש במחלפי חום, ולא במכשירים הצורכים חשמל או גז. לפיכך, מחליף חום צלחות רגיל יכול לחסוך יותר ממחצית מהאנרגיה, ומכשיר מורכב יותר עם נוזל קירור יכול לחסוך כ-75%.

חישוב נפח הגז הנדרש

הגז השרוף חייב לפצות על אובדן החום. לשם כך, בנוסף לאובדן החום של הבית, יש צורך לדעת את כמות האנרגיה המשתחררת בזמן הבעירה, התלויה ביעילות הדוד ובערך הקלורי של התערובת.

כלל בחירת דוודים

בחירת תנור החימום חייבת להיעשות תוך התחשבות באיבוד החום של הבית. זה אמור להספיק לתקופה שבה מגיעים לטמפרטורות המינימום השנתיות. בדרכון של הרצפה או דוד גז צמוד קיר הפרמטר "הספק תרמי נומינלי" אחראי לכך, הנמדד ב-kW עבור מכשירי חשמל ביתיים.

מכיוון שלכל מבנה יש אינרציה תרמית, כדי לחשב את כוח הדוד הנדרש, הטמפרטורה המינימלית נלקחת בדרך כלל מהתקופה הקרה ביותר של חמישה ימים. עבור אזור ספציפי, ניתן למצוא אותו בארגונים העוסקים באיסוף ועיבוד מידע מטאורולוגי, או מטבלה 1. SNiP 23-01-99 (עמודה מס' 4).

קטע של טבלה 1 מ-SNiP 01/23/99. באמצעותו תוכלו לקבל את הנתונים הדרושים על האקלים של האזור בו נמצא המתקן המחומם

אם כוח הדוד עולה על המחוון המספיק לחימום החדר, זה לא מוביל לעלייה בצריכת הגז.במקרה זה, תקופת ההשבתה של הציוד תהיה ארוכה יותר.

לפעמים יש סיבה לבחור בדוד בהספק מעט נמוך יותר. מכשירים כאלה יכולים להיות הרבה יותר זולים הן לרכישה והן לתפעול. עם זאת, במקרה זה, יש צורך במקור חום גיבוי (לדוגמה, תנור חימום עם גנרטור גז), אשר ניתן להשתמש בו בכפור חמור.

המדד העיקרי ליעילות וחסכון של דוד הוא גורם היעילות. עבור ציוד ביתי מודרני זה נע בין 88 ל-95%. היעילות מצוינת בדרכון המכשיר ומשמשת בעת חישוב צריכת הגז.

נוסחת שחרור חום

לחישוב נכון של צריכת גז טבעי או נוזלי לחימום בית בשטח של כ-150 מ'² יש צורך לגלות אינדיקטור אחד נוסף - הערך הקלורי (חום הבעירה הספציפי) של הדלק המסופק. לפי מערכת SI, הוא נמדד ב-J/kg עבור גז נוזלי או ב-J/m³ עבור טבעי.

מיכלי גז (מכלים לאחסון גז נוזלי) מאופיינים בליטרים. כדי לגלות כמה דלק ייכלל בו בקילוגרמים, אתה יכול להשתמש ביחס 0.54 ק"ג / 1 ליטר

ישנם שני ערכים עבור מחוון זה - ערך קלורי נמוך יותר (ח_ל) והגבוהה ביותר (ח_ח). זה תלוי בלחות ובטמפרטורה של הדלק. בעת החישוב, קח את המחוון ח_ל - עליך לברר זאת מספק הגז שלך.

אם אין מידע כזה, ניתן לקחת את הערכים הבאים בחישובים:

• עבור גז טבעי ח_ל = 33.5 mJ/m³;
• עבור גז נוזלי ח_ל = 45.2 מ"ג/ק"ג.

בהתחשב בעובדה ש-1 mJ = 278 W * h, אנו מקבלים את הערכים הקלוריים הבאים:

• עבור גז טבעי ח_ל = 9.3 קילוואט * שעה / מ'³;
• עבור גז נוזלי ח_ל = 12.6 קילוואט * שעה / ק"ג.

נפח הגז הנצרך במשך פרק זמן מסוים V (M³ או ק"ג) ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:

V = Q * E / (H_ל *K), איפה:

• ש - איבוד חום של הבניין (kW);
• ה - משך תקופת החימום (ח);
• ח_ל - ערך קלורי מינימלי של גז (kW * h/m³);
• ק – יעילות הדוד.

למימד גז נוזלי ח_ל שווה ל-kW * h / kg.

דוגמה לחישוב צריכת גז

לדוגמה, בואו ניקח קוטג' דו קומתי עץ מסגרת טרומי טיפוסי. אזור – טריטוריית אלטאי, ברנאול.

גודל הקוטג' 10X8.5 מ' זווית גג הגמלון היא 30°. פרויקט זה מאופיין בעליית גג חמימה, שטח זיגוג גדול יחסית, היעדר מרתף וחלקים בולטים מהבית

שלב 1. בואו לחשב את הפרמטרים העיקריים של הבית לחישוב אובדן חום:

• קוֹמָה. בהיעדר מרתף מאוורר, ניתן להזניח הפסדים דרך הרצפה והיסוד.
• חַלוֹן. יחידת זיגוג כפול "4M1 - 16Ar - 4M1 - 16Ar - 4I": ר_o = 0.75. אזור זיגוג ס_o = 40 מ'².
• קירות. שטח הקיר האורכי (צדדי) הוא 10 * 3.5 = 35 מ'². שטח הקיר הרוחבי (חזית) הוא 8.5 * 3.5 + 8.5² * tg(30) / 4 = 40 מ'². לפיכך, שטח היקפי הכולל של הבניין הוא 150 מ'², ובהתחשב בזיגוג הערך הרצוי ס_ס = 150 – 40 = 110 מ'².
• קירות. חומרי הבידוד התרמי העיקריים הם עץ למינציה, בעובי 200 מ"מ (ר_ב = 1.27) ובידוד בזלת, עובי 150 מ"מ (ר_u = 3.95). התנגדות כוללת להעברת חום לקיר ר_ס = ר_ב + ר_u = 5.22.
• גג. הבידוד עוקב לחלוטין אחר צורת הגג. שטח גג ללא תולים ס_ק = 10 * 8.5 / cos (30) = 98 מ'².
• גג. חומרי הבידוד התרמי העיקריים הם בטנה בעובי 12.5 מ"מ (ר_v = 0.07) ובידוד בזלת, עובי 200 מ"מ (ר_u = 5.27). עמידות מלאה להעברת חום לגג ר_ק = ר_v + ר_u = 5.34.
• אוורור. יש לחשב את זרימת האוויר לא לפי שטח הבית, אלא תוך התחשבות בדרישות להבטיח ערך של לפחות 30 מ'³ לאדם לשעה. מאז 4 אנשים גרים דרך קבע בקוטג', אז ל = 30 * 4 = 120 מ'³ / ח.

שלב. 2. בואו לחשב את כוח הדוד הנדרש. אם הציוד כבר נרכש, ניתן לדלג על שלב זה.

עבור החישובים שלנו, אנחנו צריכים לדעת רק שני אינדיקטורים של דוד גז: יעילות והספק מדורג. יש לרשום אותם בדרכון המכשיר

הטמפרטורה של תקופת חמשת הימים הקרה ביותר היא "-41 מעלות צלזיוס". בואו ניקח טמפרטורה נוחה כמו "+24 מעלות צלזיוס". לפיכך, הפרש הטמפרטורה הממוצע בתקופה זו יהיה dT = 65 מעלות צלזיוס.

בוא נחשב את אובדן החום:

• דרך חלונות: ש_o = ס_o * dT / ר_o = 40 * 65 / 0.75 = 3467 W;
• דרך קירות: ש_ס = ס_ס * dT / ר_ס = 110 * 65 / 5.22 = 1370 W;
• דרך הגג: ש_ק = ס_ק * dT / ר_ק = 98 * 65 / 5.34 = 1199 W;
• בגלל אוורור: ש_v = ל * ש * ג * dT = 120 * 1.3 * 0.28 * 65 = 2839 W.

אובדן החום הכולל של הבית כולו במהלך תקופת חמשת הימים הקרה יהיה:

ש = ש_o + ש_ס + ש_ק + ש_v = 3467 + 1370 + 1199 + 2839 = 8875 W.

לפיכך, עבור בית דגם זה אתה יכול לבחור דוד גז עם פרמטר הספק תרמי מרבי של 10-12 קילוואט. אם גז משמש גם לאספקת מים חמים, אז תצטרך לקחת מכשיר פרודוקטיבי יותר.

שלב 3. בואו לחשב את משך תקופת החימום ואיבוד חום ממוצע.

העונה הקרה, שבה יש צורך בחימום, מובנת כעונה עם טמפרטורות יומיות ממוצעות מתחת ל-8-10 מעלות צלזיוס. לכן, לחישובים אתה יכול לקחת עמודות מס' 11-12 או עמודות מס' 13-14 בטבלה 1 של SNiP 23-01-99.

בחירה זו נשארת אצל בעלי הקוטג'. במקרה זה, לא יהיה הבדל משמעותי בצריכת הדלק השנתית. במקרה שלנו, נתמקד בתקופה עם טמפרטורות מתחת ל-"+10 מעלות צלזיוס". משך תקופה זו הוא 235 ימים או ה = 5640 שעות.

עם חימום מרכזי, הפעלה וכיבוי של אספקת נוזל הקירור מתרחשת בהתאם לסטנדרטים שנקבעו. אחד היתרונות של בית פרטי הוא התחלת מצב החימום לבקשת התושבים

איבוד החום של הבית עבור הטמפרטורה הממוצעת בתקופה זו מחושב באותו אופן כמו בשלב 2, רק הפרמטר dT = 24 – (– 6.7) = 30.7 מעלות צלזיוס. לאחר ביצוע החישובים אנו מקבלים ש = 4192 W.

שלב 4. בואו לחשב את נפח הגז הנצרך.

תן ליעילות הדוד ק = 0.92. אז נפח הגז הנצרך (עם אינדיקטורים ממוצעים של הערך הקלורי המינימלי של תערובת הגז) במהלך פרק הזמן הקר יהיה:

• עבור גז טבעי: V = ש * ה / (ח_ל * ק) = 4192 * 5640 / (9300 * 0.92) = 2763 מ'³;
• עבור גז נוזלי: V = ש * ה / (ח_ל * ק) = 4192 * 5640 / (12600 * 0.92) = 2040 ק"ג.

לדעת מחירי הגז, אתה יכול לחשב את העלויות הכספיות של חימום.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

הפחתת צריכת הגז על ידי ביטול שגיאות הקשורות לבידוד הבית. דוגמה אמיתית:

צריכת גז בהספק תרמי ידוע:

כל החישובים של אובדן חום יכולים להתבצע באופן עצמאי רק כאשר ידועות תכונות החיסכון בחום של החומרים שמהם בנוי הבית. אם הבניין ישן, אז קודם כל יש צורך לבדוק את הקפאתו ולחסל את הבעיות שזוהו.

לאחר מכן, באמצעות הנוסחאות המוצגות במאמר, ניתן לחשב את צריכת הגז ברמת דיוק גבוהה.

אנא השאר הערות בבלוק המשוב למטה. פרסם תמונות הקשורות לנושא המאמר, שאלו שאלות על נקודות עניין. שתף מידע שימושי שעשוי להיות שימושי למבקרים באתר שלנו.