Spotřeba plynu na vytápění domu 100 m²: zvláštnosti výpočtů pro zkapalněný a zemní plyn + příklady se vzorci

Určitě jste již mnohokrát slyšeli, že plynové kotle nemají konkurenci v hospodárnosti. Ale, souhlasíte, zdravý skepticismus nikdy neuškodí – jak se říká, důvěřuj, ale prověřuj. Proto předtím, než se rozhodnete pro instalaci a provoz plynového zařízení, byste měli vše důkladně propočítat a promyslet.

Navrhujeme seznámit se s kroky výpočtů a vzorci, podle kterých se určuje spotřeba plynu na vytápění domu 100 m² s ohledem na všechny významné faktory. Po seznámení s výpočty budete moci učinit vlastní závěr, jak výhodné je používat modré palivo jako zdroj tepelné energie.

Vzorce tepelného zatížení a spotřeby plynu

Spotřeba plynu se obvykle označuje latinským písmenem V a určuje se podle vzorce:

V = Q / (n/100 × q), kde

Q – tepelné zatížení na vytápění (kW/h), q – výhřevnost plynu (kW/m³), n – účinnost plynového kotle vyjádřená v procentech.

Spotřeba zemního plynu se měří v metrech krychlových za hodinu (m³/h), zkapalněného plynu v litrech nebo kilogramech za hodinu (l/h, kg/h).

Spotřeba plynu se vypočítává před projektováním topného systému, výběrem kotle, energetického nosiče a poté se snadno kontroluje pomocí měřičů.

Podrobně se podíváme na to, co označují proměnné v tomto vzorci a jak je určit.

Pojem „tepelné zatížení“ je uveden ve federálním zákoně „O tepelném zásobování“. Když trochu pozměníme oficiální formulaci, jednoduše řekneme, že je to množství tepelné energie předané za jednotku času pro udržení komfortní teploty vzduchu v místnosti.

V dalším textu budeme také používat pojem „tepelný výkon“, proto zároveň uvedeme jeho definici vztahující se k našim výpočtům. Tepelným výkonem se nazývá množství tepelné energie, kterou může plynový kotel vyrobit za jednotku času.

Tepelné zatížení se určuje v souladu s MDK 4-05.2004 pomocí tepelnětechnických výpočtů.

Zjednodušený vzorec:

Q = V × ΔT × K / 860.

Zde V – objem místnosti, který se získá vynásobením výšky stropu, šířky a délky podlahy.

ΔT – rozdíl mezi teplotou vzduchu vně budovy a požadovanou teplotou vzduchu ve vytápěné místnosti. Pro výpočty se používají klimatické parametry uvedené v SP 131.13330.2012.

Aby bylo dosaženo co nejpřesnějších ukazatelů spotřeby plynu, používají se vzorce, které zohledňují i umístění oken – sluneční paprsky ohřívají místnost a snižují tepelné ztráty.

K – součinitel tepelných ztrát, který je nejobtížnější přesně určit kvůli vlivu mnoha faktorů, včetně počtu a polohy vnějších stěn vzhledem ke světovým stranám a větrnému režimu v zimním období; počtu, typu a rozměrů oken, vstupních a balkonových dveří; typu použitých stavebních a tepelně izolačních materiálů a tak dále.

Na obvodových konstrukcích domu jsou místa se zvýšeným prostupem tepla – tepelné mosty, kvůli kterým může spotřeba paliva výrazně vzrůst.

Pokud je nutné provést výpočet s přesností do 5 %, je lepší provést tepelný audit domu.

Pokud požadavky na výpočty nejsou tak přísné, lze použít průměrné hodnoty součinitele tepelných ztrát:

• zvýšená úroveň tepelné izolace – 0,6-0,9;
• tepelné izolace střední úrovně – 1-1,9;
• nízká tepelná izolace – 2-2,9;
• absence tepelné izolace – 3-4.

Dvojité cihelné zdivo, malá okna s trojkomorovými izolačními skly, zateplená střešní konstrukce, silný základ, tepelná izolace pomocí materiálů s nízkou tepelnou vodivostí – to vše svědčí o minimálním součiniteli tepelných ztrát vašeho domu.

Při dvojitém cihelném zdivu, ale běžné střeše a oknech s dvojitými rámy se součinitel zvyšuje na střední hodnoty. Stejné parametry, ale jednoduché cihelné zdivo a jednoduchá střecha – příznak nízké tepelné izolace. Absence tepelné izolace je typická pro chaty.

O úsporu tepelné energie je vhodné pečovat již ve fázi stavby domu, provedením zateplení stěn, střechy a základů a instalací vícekomorových oken.

Po výběru hodnoty součinitele, která nejlépe odpovídá tepelné izolaci vašeho domu, ji dosadíme do vzorce pro výpočet tepelné zátěže. Dále podle vzorce vypočítáme spotřebu plynu pro udržení komfortního mikroklimatu v rodinném domě.

Spotřeba plynu na konkrétních příkladech

Aby bylo možné určit, jaká bude spotřeba zemního plynu při vytápění jednopodlažního domu 100 m², je nejprve nutné určit tepelnou zátěž.

Výpočet tepelného zatížení

Pro získání co nejpřesnějších údajů o vytápěném objemu domu se samostatně vypočítává objem každé místnosti a pomocných prostor, kde je třeba udržovat teplo. Měření délky a šířky se provádějí podél lišt pomocí běžného nebo laserového metru.

Postupujeme jednodušeji: předpokládáme výšku stropů 2,5 metru, vynásobíme ji uvedenou plochou a získáme objem domu V = 250 m³.

Pokud má místnost složitý architektonický tvar, provede se rozdělení na obdélníky, trojúhelníky, kruhy, vypočítá se a sečte plocha každého z nich.

Pro stanovení ΔT se používá sloupec 6 v tabulce 3.1 SP 131.13330.2012. Zde je uvedena teplota vzduchu nejchladnějšího období, vypočítaná na základě průměrných měsíčních teplot.

Najdeme název sídla, kde se nachází vytápěný objekt. Předpokládejme, že je to Brjansk, a tedy hledaná hodnota je -12 °C. Teplota v obytných místnostech podle GOST R 51617-2000 by měla být v rozmezí 18-24 °C. Vezmeme průměrnou hodnotu 22 °C, dostaneme ΔT = 34 °C.

Určujeme stupeň tepelné izolace domu a aplikujeme odpovídající koeficient. V podmínkách růstu cen nosičů tepla se většina majitelů domů snaží zvýšit energetickou účinnost vytápění zlepšením tepelné izolace svého obydlí, a proto je zcela oprávněné použít první ukazatel středního stupně tepelné izolace, který je roven 1.

Shrneme všechny hodnoty podle vzorce:

250 m³ × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 kW/h.

Aplikujeme pravidlo zaokrouhlení na nejbližší celé číslo a dostaneme Q = 10 kW/h.

Nezanedbávejte automatické řízení – nastavte různé režimy vytápění pro noční a denní dobu, abyste zajistili komfortní mikroklima bez ohledu na venkovní teplotu a přitom ušetřili až 30 % plynu.

Připomínáme, že jsme provedli pouze tepelně-technický výpočet domu a nyní je na řadě výpočet spotřeby plynu. Ale prozatím bude vhodné udělat malou odbočku a upřesnit, že tepelnou zátěž lze vypočítat i zjednodušeným způsobem.

Všimněte si, že výkon plynového kotle lze vypočítat pro konkrétní objekt s ohledem na všechny technické nuance. Podle průměrných údajů na každý metr standardní obytné plochy připadá 100 Wh tepelné energie. Pro dům o ploše 100 m² tedy tento ukazatel činí 100 Wh × 100 m2 = 10 000 Wh nebo 10 kWh.

V tomto případě výpočty podle vzorce a zjednodušený způsob poskytly stejný výsledek, ale ne vždy tomu tak je a rozdíl často dosahuje 20 % a více. Navíc tepelní technici doporučují kupovat turbínové a atmosférické kotle vždy s rezervou 20-25 % s ohledem na možnost pokrytí tepelných ztrát ve dnech s kriticky nízkou teplotou.

Spotřeba zemního plynu

Pro výpočet je třeba znát účinnost plynového kotle. Můžete ji najít v technických parametrech uvedených v průvodní dokumentaci. My si vybereme model, který je vhodný pro dům uvedené plochy.

Hlavním kritériem výběru bude tepelný výkon zařízení. Jeho hodnota je velmi blízká hodnotě tepelné zátěže a lze ji vypočítat stejným vzorcem, ale pro výpočet se zohledňuje teplota nejchladnější pětidenní periody nebo se použije koeficient 1,3, protože kotel musí mít dostatečný výkon k udržení tepla v domě i v těch nejkrutějších mrazech.

Pro vytápění 100 m² bude tedy potřeba kotel o výkonu přibližně 13 kW. Účinnost (n) mnoha modelů nástěnných plynových kotlů, například jednotek značky NEVA, činí 92,5 %. Tuto hodnotu použijeme v našich výpočtech.

Díky konstrukčním vlastnostem spalovací komory, zvýšení účinnosti výměníků tepla, využití skrytého tepla vodní páry, účinnost moderních plynových kotlů přesahuje 90 %

Výhřevnost, nebo jinak měrné spalné teplo (q) závisí na druhu použitého plynu. Který přesně plyn je dodáván do Vašeho domu, je lepší zjistit u plynárenské společnosti.

My však standardně dosadíme do vzorce zaokrouhlenou hodnotu odpovídající plynu G20 s nižší výhřevností Hi, a to 9,5 kWh/m³. Všimněte si jednotek – používají se kilowatty, nikoli megajouly.

Všechny potřebné hodnoty jsou určeny a zbývá je dosadit do vzorce:

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

Spotřeba zemního plynu při vytápění domu o ploše 100 m² s výškou stropů 2,5 metru tak činí něco málo přes 1,1 krychlového metru za hodinu. Denně tedy 24,2 krychlového metru.

Nyní lze snadno zjistit, kolik plynu bude potřeba na celou topnou sezónu. Podle státních norem v období topné sezóny průměrná denní teplota venkovního vzduchu nepřesahuje 8 °C. Ve středním pásmu takové období trvá od 15. října do 15. dubna (183 dní).

Vzhledem k tomu, že v této době dochází k výrazným teplotním výkyvům, denní spotřeba plynu se dělí dvěma a poté se násobí 183. To znamená, že na topnou sezónu bude potřeba přibližně 2214,3 krychlových metrů zemního plynu.

Kolik je potřeba propan-butanu na topnou sezónu

Moderní plynové kotle jsou navrženy pro použití nejen zemního, ale i zkapalněného plynu. K zajištění potřebného objemu paliva se nepoužívají běžné plynové lahve, ale objemnější nádrže – plynové zásobníky.

Použití plynových zásobníků řeší problém skladování zkapalněného uhlovodíkového paliva, dostačujícího pro vytápění domu o rozloze 100 m² po celou topnou sezónu v mírném klimatickém pásmu.

Při výpočtu spotřeby zkapalněného plynu potřebného pro vytápění domu 100 m² se používá stejná metodika, ale mění se hodnoty některých proměnných ve vzorci.

Pro komunální a domácí potřeby se dodává zkapalněná směs propan-butanu.

Jeho výhřevnost činí 12,8 kW/kg. Dosadíme tento parametr do vzorce a získáme:

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

Při provozu na zkapalněné palivo se účinnost zařízení snižuje, proto se spotřeba plynu zvyšuje přibližně o 10 % a činí 0,88 kg/h za den. Pro váš model kotle může být korekce jiná. Konkrétní hodnota je uvedena v přiložené dokumentaci.

Nyní vypočítáme potřebné množství plynu na topnou sezónu: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Tuto hodnotu je také nutné vydělit 2, vzhledem ke kolísání teplot. Konečný výsledek: na topnou sezónu je zapotřebí 1932,5 kg propan-butanu.

Bude užitečné převést kilogramy na litry. Na základě referenčních údajů odpovídá 540 gramů zkapalněné směsi propan-butanu 1 litru. To znamená, že na celé období topné sezóny bude zapotřebí 3578 litrů zkapalněného plynu.

Závěry a užitečné video k tématu

Šetříte tepelnou energií, ale soused má přesto nižší spotřebu? Autor videa se rozhodl podělit se o své vlastní zkušenosti s používáním LPG pro vytápění domu. Možná budou tyto informace užitečné i pro vás.

Opravdu termostat a teplotní čidlo pomáhají výrazně snížit náklady na plyn během topné sezóny? Video ukazuje, jak to probíhá v praxi.

K určení budoucí spotřeby plynu na vytápění není třeba vysokoškolské vzdělání. Když víte, jak provádět nejjednodušší matematické úkony, vypočítáte potřebné parametry s přijatelnou odchylkou.

Mimochodem budete moci odhalit slabá místa ve svém domě, minimalizovat tepelné ztráty, eliminovat únik tepla ven a v důsledku toho využít všech výhod zemního plynu.

Prosím komentujte námi předložené informace s výpočty a vzorci pro stanovení spotřeby plynu. Sdílet užitečné informace k tématu článku, položit otázku nebo vložit fotografii můžete v bloku umístěném níže. Není vyloučeno, že vaše doporučení budou užitečná pro návštěvníky webu.