La determinación de la cantidad de costos para la calefacción centralizada o autónoma de una casa privada se lleva a cabo en la etapa de diseño de la construcción, o antes de elegir el tipo de portador de energía o el modelo óptimo de la unidad de caldera.
Qué factores se tienen en cuenta al calcular el consumo de gas para calentar una casa y cómo, sin recurrir a los servicios de especialistas, para determinar el consumo promedio basado en una metodología simplificada, lo consideraremos en nuestro artículo.
Factores determinantes del consumo de mezclas de gases.
Calentar una casa con gas natural hoy se considera el más popular y conveniente. Pero en vista del aumento en el precio del "combustible azul", los costos financieros de los propietarios han aumentado significativamente. Y por lo tanto, la mayoría de los celosos propietarios se preocupan por el consumo promedio de gas para calentar una casa.
El parámetro principal para calcular el consumo de combustible gastado en calentar una casa de campo es la pérdida de calor del edificio.
Bueno, si los dueños de la casa se encargaron de esto incluso durante el diseño. Pero en la mayoría de los casos, en la práctica, resulta que solo una pequeña parte de los propietarios conoce la pérdida de calor de sus edificios.
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Foto de
Caldera de gas de piso para una gran mansión
Selección de una caldera para una caldera de gas de circuito único
Opción montada en la pared para una casa de campo mediana
Modelo de pared para instalar en un apartamento o en una casa de campo
Capacidad de caldera para modelo de gas de circuito único
Instalación de calderas de condensación de gas.
Límites de potencia de calderas de condensación.
Condensación versus modelo convencional
El consumo de la mezcla de gases depende directamente de la eficiencia y la potencia de la caldera.
No menos influencia también es ejercida por:
- condiciones climáticas de la región;
- características de diseño del edificio;
- número y tipo de ventanas instaladas;
- área y altura de techos en el local;
- conductividad térmica de materiales de construcción aplicados;
- Calidad de aislamiento de las paredes exteriores de la casa.
Tenga en cuenta que la potencia nominal recomendada de la unidad instalada demuestra sus capacidades máximas. Siempre será un poco más alto que los indicadores de funcionamiento de la unidad, funcionando en modo normal cuando se calienta un edificio en particular.
La potencia de la unidad instalada se calcula estrictamente de acuerdo con los requisitos reglamentarios actuales, teniendo en cuenta todos los factores anteriores.
Por ejemplo, si la potencia nominal de la caldera es de 15 kW, el sistema realmente funcionará de manera efectiva con una potencia térmica de aproximadamente 12 kW. Los especialistas recomiendan una reserva de energía de aproximadamente el 20% en caso de accidentes y en exceso de inviernos fríos.
Por lo tanto, al calcular el consumo de combustible, uno debe enfocarse en datos reales y no basarse en valores máximos calculados para operación a corto plazo en modo de emergencia.
Se recomienda comprar una unidad de gas con una reserva de energía de aproximadamente el 20% en caso de emergencias e inviernos fríos. Por ejemplo, si la potencia térmica calculada es de 10 kW, se recomienda comprar equipos con una potencia nominal de 12 kW
Calculadora de caudal promedio
El caudal nominal de gas para el último período de calentamiento no es tan difícil de calcular. Solo es necesario tomar las lecturas del medidor cada mes. Después de la temporada, resuma las lecturas mensuales. Luego calcule el valor medio aritmético.
Si necesita conocer los valores nominales en la etapa de diseño de la casa, o al elegir equipos de calefacción efectivos, pero al mismo tiempo económicos, deberá usar fórmulas.
Al organizar la calefacción autónoma de una casa de campo o apartamento, los parámetros promediados se utilizan para determinar las pérdidas de calor.
Para obtener cálculos aproximados, el consumo de calor específico se determina de dos maneras:
- Centrándose en el volumen total de habitaciones con calefacción. Dependiendo de la región, se asignan 30-40 vatios para calentar un metro cúbico.
- Por la plaza total del edificio. Toman como base que se gastan 100 W de calor en calentar cada cuadrado del área de las habitaciones, cuya altura de pared alcanza un promedio de 3 metros, en promedio. Al determinar el valor, también se centran en la región de residencia: para las latitudes del sur: 80 W / m2, para el norte - 200 W / m2.
El criterio principal, que es obligatorio tener en cuenta en los cálculos, es la capacidad de calor necesaria para garantizar condiciones de calefacción de alta calidad de las instalaciones y la reposición de sus pérdidas de calor.
La base de los cálculos tecnológicos es la proporción promedio en la que se gasta 1 kW de energía térmica en 10 cuadrados de área. Pero vale la pena considerar que un enfoque tan promediado, aunque conveniente, aún no es lo suficientemente capaz de reflejar las condiciones reales de su construcción, teniendo en cuenta la región climática de su ubicación.
Usando un método de cálculo simplificado, se toma como base que para calentar 10 metros cuadrados de una casa privada, se requiere 1 kW de la energía térmica generada por el generador
Una vez calculado correctamente el consumo estimado de combustible, puede aclarar por sí mismo qué medidas se deben tomar para reducir su consumo. Como resultado, reduzca los pagos regulares por el "combustible azul" consumido.
Red de gas para calefacción
La mezcla de gas G20 fluye a casas privadas desde una carretera centralizada. De acuerdo con la norma DIN EN 437 adoptada, el valor mínimo del calor específico para la combustión de combustible de grado G 20 es 34.02 MJ / metro cúbico.
Si se instala una caldera de condensador altamente eficiente, el calor específico mínimo para el "combustible azul" de la categoría G 20 es de 37.78 MJ / cu. metro.
Puede solicitar un cálculo de la pérdida de calor de un edificio residencial para compilar la "contabilidad" de los costos estacionales y aclarar por sí mismo si hay necesidad de aislamiento, en la organización de diseño
La fórmula para calcular el consumo de combustible.
Para determinar el caudal de gas, teniendo en cuenta el potencial de energía establecido en él, se utiliza una fórmula simple:
V = Q / (Hola x Eficiencia)
Dónde:
- V - el valor deseado, que determina el flujo de gas para la generación de energía térmica, se mide en metros cúbicos / hora;
- Q - el valor de la energía térmica estimada gastada para calentar el edificio y garantizar condiciones confortables se mide en W / h;
- Hola - el valor del valor mínimo de calor específico durante la combustión de combustible;
- Eficiencia - eficiencia de la caldera.
La eficiencia del generador de caldera muestra la eficiencia del uso de la energía térmica generada durante la combustión de la mezcla de gases, que se gasta directamente en el calentamiento del portador de calor. Es un valor de pasaporte.
En los pasaportes de las modernas unidades de caldera, el coeficiente se indica mediante dos parámetros: el valor calorífico más alto y el más bajo. Ambos valores se prescriben a través de la línea fraccional "Hs / Hi", por ejemplo: 95/87%. Para obtener el cálculo más confiable, toman como base la base indicada en el modo "Hola".
El valor más bajo del calor específico de la combustión de gas es un valor tabular, cuyos parámetros corresponden a las normas aceptadas DIN EN 437
El valor "Hs" indicado en la tabla determina el indicador más alto del valor calorífico del gas. Se indica en la tabla porque el vapor de agua liberado durante la combustión de gas también es capaz de convertir energía térmica latente. Si utiliza correctamente esta energía térmica, puede aumentar el rendimiento total del combustible gastado.
El trabajo de una nueva generación de calderas (unidades condensadoras) se basa en este principio. En ellos, debido a la conversión de vapor en un estado líquido agregado, se genera adicionalmente aproximadamente 10% de calor.
Además del gas de la marca G20, un análogo del segundo grupo de la marca G 25 también se puede utilizar para fines domésticos. El gas G 20 se produce en campos siberianos, y el G25 se suministra desde Turkmenistán y la región del Volga. La diferencia entre los dos es que G25 emite un 15% menos de calor cuando se quema.
El gas G25 se caracteriza por un alto porcentaje de nitrógeno, debido a que su potencial energético es un 15% menor que el análogo natural de G20
Puede especificar qué tipo de gas "fluye" en la red eléctrica de la compañía de suministro de gas de su región.
Ejemplo de cálculo del consumo de gas en la red
Proponemos considerar un ejemplo de cálculo del consumo de gas para calentar una casa de campo, cuyos datos iniciales tienen los siguientes parámetros:
- La superficie del local alcanza los 100 metros cuadrados. metros
- potencia recomendada del generador de calor - 10 kW;
- La eficiencia de la caldera alcanza el 95%.
Para simplificar el cálculo, los julios se convierten a otra unidad de medida: kilovatios. Entonces, siempre que 1 kW = 3.6 MJ, el calor de combustión del gas de grado G 20 será 34.02 / 3.6 = 9.45 kW.
También vale la pena considerar que la potencia recomendada del generador de calor, indicada como 10 kW, solo se requiere para calentar las instalaciones en las condiciones más adversas. De hecho, durante el período de calentamiento, el número de días adversos se calculará en unidades.
Con un sistema de calefacción bien diseñado y equipado, la caldera instalada definitivamente no funcionará durante todo el día
En los días restantes de la estación fría, se requiere mucha menos energía para calentar el edificio. Por lo tanto, para obtener cálculos correctos, así como para determinar el consumo promedio y no pico de "combustible azul", las lecturas de potencia de la caldera no se toman "10 kW", sino "medio" 5 kW.
Sustituyendo los datos obtenidos en la fórmula, realice los cálculos: V = 5 / (9.45 x 0.95). Resulta que para calentar una casa de campo con un área de 100 cuadrados, el consumo de gas deja 0,557 metros cúbicos por hora.
Habiendo especificado las tarifas para pagar un metro cúbico de "combustible azul", no será difícil calcular los costos de material para todo el período de calentamiento
Según los datos obtenidos mediante cálculos simples, no será difícil calcular el consumo de gas para toda la temporada de calefacción, que dura aproximadamente 7 meses en regiones de latitud media:
- Por un día es 0.557 x 24 = 13.37 m3.
- Por un mes 13,37 x 30 = 401,1 m3.
- Para la temporada de calefacción que dura 7 meses 401.1 x 7 = 2807, 4 m3.
Conociendo el precio de un metro cúbico de "combustible azul", no será difícil planificar tanto los gastos mensuales como la "contabilidad" de todo el funcionamiento del sistema de calefacción.
El consumo de la mezcla de propano-butano licuado
No todos los propietarios de casas de campo tienen la oportunidad de conectarse a un gasoducto centralizado. Luego salga de la situación utilizando gas licuado. Se almacena en recipientes de gas instalados en pozos y se repone utilizando los servicios de compañías certificadas que suministran combustible.
El gas licuado utilizado para fines domésticos se almacena en contenedores y tanques sellados: cilindros de propano-butano, con un volumen de 50 litros, o recipientes de gas.
Si se usa gas licuado para calentar una casa de campo, la fórmula de cálculo se toma como base. Lo único: es necesario tener en cuenta que el gas envasado es una mezcla de la marca G30. Además, el combustible está en un estado agregado. Y por lo tanto, su consumo se considera en litros o kilogramos.
La fórmula para calcular el consumo de una mezcla combustible.
Un cálculo simple ayudará a estimar los costos de una mezcla licuada de propano-butano. Los datos iniciales para la construcción son los mismos: una cabaña con un área de 100 cuadrados, y la eficiencia de la caldera instalada es del 95%.
Al calcular, debe tenerse en cuenta que los cilindros de propano-butano de cincuenta litros por razones de seguridad no llenan más del 85%, que es aproximadamente 42.5 litros
Al realizar el cálculo, se guían por dos características físicas significativas de la mezcla licuada:
- la densidad del gas del globo es 0.524 kg / l;
- El calor liberado durante la combustión de un kilogramo de tal mezcla es igual a 45,2 MJ / kg.
Para facilitar los cálculos, los valores del calor liberado, medidos en kilogramos, se convierten a otra unidad de medida: litros: 45,2 x 0,524 = 23,68 MJ / l.
Después de eso, los julios se convierten en kilovatios: 23.68 / 3.6 = 6.58 kW / l. Para obtener los cálculos correctos, se toma como base el mismo 50% de la potencia recomendada de la unidad, que es de 5 kW.
Los valores obtenidos se sustituyen en la fórmula: V = 5 / (6.58 x 0.95). Resulta que el consumo de la mezcla de combustible de la marca G 30 es de 0.8 l / h.
Ejemplo de cálculo del flujo de gas licuado
Sabiendo que en una hora de operación de un generador de caldera, se consume un promedio de 0.8 litros de combustible, no será difícil calcular que un cilindro estándar con un volumen de llenado de 42 litros es suficiente para aproximadamente 52 horas. Esto es un poco más de dos días.
Para todo el período de calentamiento, el caudal de la mezcla combustible será:
- Por un día 0.8 x 24 = 19.2 litros;
- Por un mes 19,2 x 30 = 576 litros;
- Para la temporada de calefacción dura 7 meses 576 x 7 = 4032 litros.
Para calentar una cabaña con un área de 100 cuadrados, necesitará: 576 / 42.5 = 13 o 14 cilindros. Para toda la temporada de calefacción de siete meses, se necesitarán 4032 / 42.5 = 95 a 100 cilindros.
Para calcular con precisión la cantidad de cilindros de propano-butano necesarios para calentar la cabaña durante un mes, debe dividir el volumen mensual consumido de 576 litros por la capacidad de uno de esos cilindros
Una gran cantidad de combustible, teniendo en cuenta los costos de transporte y creando condiciones para su almacenamiento, no tendrá un costo económico. Sin embargo, en comparación con el mismo calentamiento eléctrico, tal solución al problema seguirá siendo más económica y, por lo tanto, preferible.
Formas de reducir el consumo.
La razón principal de la pérdida de calor significativa, que conduce al uso ineficiente del calor generado por la caldera, es el aislamiento insuficiente de los elementos estructurales de la casa. A través de "puentes fríos" se desperdicia en vano hasta el 40% del calor.
A través de ventanas con marcos de baja calidad, hasta el 35% del calor generado por la caldera fluye, a través de las paredes de la casa, hasta el 25%, y a través del techo y las puertas de entrada, hasta el 15%.
Para no desperdiciar dinero cada vez, calentando la calle, es mejor gastar dinero en aislamiento de calidad del edificio una vez. Cree que el costo de la misma valdrá la pena en 3-4 años.
El aislamiento térmico de una casa incluye:
- Aislamiento de pared. La opción más fácil de implementar y asequible es la instalación de paneles de espuma de poliestireno. Se elige el grosor de los paneles, centrándose en las condiciones climáticas de la región de construcción, el grosor de las paredes del edificio y el tipo de material utilizado en su construcción.
- Aislamiento del techo o piso del ático. Para estos fines, se utiliza aserrín de madera, lana mineral o espuma de poliestireno embaldosado. El material aislante producido en forma de placas se monta en las paredes internas del espacio del ático o se coloca entre las vigas del piso.
- Aislamiento de suelos. Un buen aislamiento térmico requiere no solo hormigón, sino también estructuras de madera. Los materiales a granel y en placas, como arcilla expandida y poliestireno expandido, se utilizan para formar una capa aislante térmica.
- Reemplazo de ventanas. El escudo más confiable que no permite la penetración del frío dentro de las habitaciones con calefacción serán las ventanas de PVC con ventanas de doble acristalamiento de alta calidad. Están hechos para una ventana específica. Debido a esto, cierran herméticamente la abertura de la ventana, protegiendo de manera confiable a los hogares no solo de la "fuga" de calor, sino también de la penetración del ruido de la calle.
El dispositivo de aislamiento térmico adecuado le permite reducir la pérdida de calor a valores mínimos.
Además del aislamiento de alta calidad para aumentar la eficiencia de la recuperación de calor, los expertos recomiendan el uso de otras medidas igualmente efectivas.
Entre las medidas adicionales para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor, los expertos incluyen:
- Equipos para radiadores con dispositivos termostáticos. Los cabezales térmicos mantendrán la temperatura confortable necesaria en las habitaciones.
- Además de los radiadores, instale convectores con función de circulación direccional. En el área de las aberturas crearán cortinas térmicas del aire calentado.
- Conexión de equipos que le permiten programar modos de calefacción óptimos. La instalación de termostatos cronométricos es efectiva si hay habitaciones en la casa que están vacías durante varios días, lo que no tiene sentido calentar intensamente.
Los costos de adquirir e instalar la automatización serán más que rentables durante la primera temporada de calefacción.
Y finalmente, vale la pena revisar si el sistema está demasiado ocupado. Es posible que produzca un exceso de calor. Y es probable que sin comprometer la comodidad de los hogares, pueda reducir la temperatura de las habitaciones en un par de grados.
A primera vista, un poco. Pero, considerando la situación en una escala de al menos un mes, y aún más la temporada de calefacción, tal decisión puede tener un efecto beneficioso en la billetera.
Una de las opciones para calcular el consumo de gas de red:
Ejemplo de caudal para calentar con gas licuado:
En el siguiente video se analizarán formas simples de reducir los costos del gas:
El valor promedio del cálculo será útil para calcular los costos de material exclusivamente para calentar el edificio. Cuando planee usar aparatos de gas o una estufa durante la temporada de calefacción, los datos deben ajustarse.
Si después de estudiar el material tiene preguntas sobre los cálculos del flujo de gas, puede preguntarlas en el cuadro a continuación. Además, si se notaron imprecisiones o si desea complementar el material, deje sus comentarios.