Consumo de gas de un depósito de gas para calefacción: cómo calcular + consejos para minimizarlo
Es bien sabido que los tanques de gas se utilizan cada vez más para calentar casas y cabañas con residencia permanente o de larga duración.También es indiscutible que una gran parte del presupuesto para calentar una casa corresponde al coste del combustible. En nuestro caso se trata de gas licuado.
Por tanto, un propietario de vivienda prudente debe saber calcular correctamente el consumo de gas de un depósito de gas para calefacción y poder predecir los intervalos entre recargas. Esto también es relevante porque el suministro de gas, como servicio de transporte, tiene su propio precio bastante importante.
Le ayudaremos de forma accesible a calcular de forma independiente el consumo de gas licuado para calentar su hogar en sistemas de suministro de gas con gasómetro. Este conocimiento es relevante al diseñar la construcción de una casa nueva y planificar la reconstrucción de un sistema de suministro de calor existente. Los cálculos realizados correctamente le permitirán controlar el consumo de gas y reducir los costes del gas.
El contenido del artículo:
Factores que afectan el consumo de gas.
El depósito de gas tiene la forma de un depósito volumétrico que se llena con gas licuado de petróleo (GLP). Es una mezcla de dos gases: propano y butano.
El almacenamiento de gas en dichos tanques y su posterior uso para calentar la casa puede deberse a los siguientes factores:
- la imposibilidad de conectarse a la tubería principal de gas o el alto costo de dicha conexión;
- Problemas constantes y no resueltos por parte de los servicios de gas con la presión del gas en el gasoducto central.
Para el funcionamiento normal de la mayoría de calderas de gas. presión de gas en la tubería debe ser de al menos 35 mbar. Este estándar a menudo no se mantiene en los gasoductos principales y oscila únicamente entre 8 y 22 mbar.
Para determinar el volumen de gas licuado en un tanque, existen indicadores de nivel mecánicos o sistemas de telemetría remota más modernos. Dicho equipo puede suministrarse completo con el tanque o adquirirse por separado. El consumo medio diario de gas también se puede determinar por la diferencia de lecturas. medidor de gas, si está disponible.
Pero los cálculos matemáticos ayudarán a obtener una respuesta más precisa a la pregunta de cuánto gas en un depósito de gas es suficiente para calentar una casa, cuál es su consumo y cómo minimizar los costos. Y esto a pesar de que objetivamente dicho cálculo será de carácter medio.
Hay que tener en cuenta que el consumo de gas está influenciado por los siguientes factores:
- clima de la región y rosa de los vientos;
- metros cuadrados de la casa, número y grado de aislamiento térmico de ventanas y puertas;
- material de paredes, techo, cimientos y grado de aislamiento;
- número de residentes y modo de estancia (permanente o periódicamente);
- características técnicas de la caldera, uso de aparatos de gas adicionales y equipos auxiliares;
- número de radiadores de calefacción, presencia de suelos con calefacción.
Estas y otras condiciones hacen que el cálculo del consumo de combustible de un tanque de gasolina sea un valor relativo, que se basa en indicadores promedio aceptados.
Cálculo de potencia de caldera de gas.
La mayor parte del consumo de combustible es la calefacción. Un parámetro importante de cualquier casa o apartamento que afecta la cantidad de gas gastado en calefacción es el indicador de pérdida de calor. La tarea de la calefacción es precisamente compensar adecuadamente estas pérdidas, creando las condiciones para una vida confortable.
Como estándar para los cálculos, tomaremos una casa ubicada en una zona con un clima medio, en condiciones satisfactorias y aislada según la tecnología. Superficie de la casa 80 m2.
Los valores medios de pérdida de calor y potencia de la caldera se pueden determinar mediante la cuadratura del área.
La fórmula se ve así:
Q = S × Рр /10, Dónde
Q: pérdidas de calor calculadas (kW);
S - área del local que se calienta (m2);
Рр – potencia específica de una caldera de gas (kW/m2) — potencia por cada 10 m2.
Potencia específica para calentar una superficie de 10 m.2 ya se ha establecido aproximadamente, teniendo en cuenta las modificaciones para regiones con diferentes climas. Para nuestra casa de referencia, ubicada, por ejemplo, en la región de Moscú, Рр = 1,2 - 1,5 kW.
Teniendo en cuenta el área de la casa 80 m.2, la potencia óptima del sistema de calefacción tendrá el siguiente valor:
Q = 80 × 1,2 / 10 = 9,6 kW.
Aunque simplificada, esta fórmula refleja los resultados más precisos.
A menudo, para facilitar los cálculos, se toma la unidad como el valor de la potencia específica. En base a esto, la potencia del sistema de calefacción se toma a razón de 10 kW por 100 m.2 zonas de calefacción.
La segunda opción, pero aceptada con mayor grado de error, es calcular el costo de la energía térmica para la pérdida de calor de un edificio por capacidad cúbica: el volumen de las instalaciones con calefacción. Dependiendo de la zona climática, se destinan entre 30 y 40 W para calentar un metro cúbico de una habitación con una altura de techo de hasta 3 m.
Cálculo del flujo de gas de un tanque de gasolina.
El cálculo del consumo de calefacción de la mezcla procedente del almacenamiento de gas utilizado en el sistema de calefacción de una vivienda tiene sus propias características y se diferencia del cálculo del consumo. gas natural principal.
El volumen previsto de consumo de gas se calcula mediante la fórmula:
V = Q / (q × η), Dónde
V es el volumen calculado de GLP, medido en m³/h;
Q: pérdidas de calor calculadas;
q es el valor específico más pequeño del calor de combustión del gas o su contenido calórico. Para el propano-butano este valor es 46 MJ/kg o 12,8 kW/kg;
η – eficiencia del sistema de suministro de gas, expresada en valor absoluto por unidad (eficiencia/100). Dependiendo de las características de la caldera de gas, el rendimiento puede oscilar entre el 86% (para las más sencillas) y el 96% (para las unidades condensadoras de alta tecnología). En consecuencia, el valor de η puede oscilar entre 0,86 y 0,96.
Supongamos que se prevé que el sistema de calefacción esté equipado con una moderna caldera de condensación con una eficiencia del 96%.
Sustituyendo en la fórmula original los valores que aceptamos para el cálculo, obtenemos el siguiente volumen medio de gas consumido para calefacción:
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 /12,288 = 0,78 kg/h.
Dado que normalmente se considera que la unidad de llenado de GLP es un litro, es necesario expresar el volumen de propano-butano en esta unidad de medida. Para calcular la cantidad de litros en la masa de una mezcla de hidrocarburos licuados, es necesario dividir los kilogramos por la densidad.
La física de la transición del GLP del estado líquido al estado de vapor (de trabajo) es la siguiente: el propano hierve a menos 40 °C y más, el butano, a partir de 3 °C con un signo menos. En consecuencia, una mezcla 50/50 comenzará a pasar a la fase gaseosa a una temperatura de menos 20 °CON.
Para latitudes medias y un tanque de gasolina enterrado en el suelo, estas proporciones son suficientes. Pero, para protegerse de molestias innecesarias, en condiciones invernales es óptimo utilizar una mezcla con al menos un 70% de contenido de propano: "gas de invierno".
Tomando la densidad calculada del GLP igual a 0,572 t/m3 - mezcla de propano/butano 70/30 a una temperatura de - 20 °C), es fácil calcular el consumo de gas en litros: 0,78 / 0,572 = 1,36 l/h.
El consumo diario con esta selección de gas en la casa será: 1,36 × 24 ≈ 32,6 l, durante el mes - 32,6 × 30 = 978 l. Dado que el valor obtenido fue calculado para el período más frío, ajustado a las condiciones climáticas, se puede dividir por la mitad: 978/2 = 489 litros, en promedio por mes.
En la zona que tomamos como ejemplo (región de Moscú), este período es de 214 días en promedio.
El consumo de gas para calefacción durante el año a calcular será: 32,6/2 × 214 ≈ 3488 litros.
Seleccionar el tanque de gasolina óptimo para el consumo.
Un tanque de gasolina es un equipo costoso que se compra e instala durante más de un año. De su elección correcta depende en gran medida no sólo la eficiencia del sistema de calefacción de una casa. Los costos de calefacción pueden depender indirectamente del tipo y tipo de instalación de almacenamiento de gas licuado.
Comparación de tanques de gas subterráneos y aéreos.
Un depósito de gas sobre el suelo es una opción más económica para la gasificación autónoma. Estos tanques suelen tener un volumen más pequeño y su instalación no requiere costosos trabajos de excavación.
Pero, cuando se utilizan tanques de gas sobre el suelo para calefacción en invierno, es necesario tener en cuenta que la evaporación de la mezcla de propano y butano durante este período se reducirá y es posible que surjan problemas con la presión del gas.
Por supuesto, es posible reducir el umbral de temperatura para la transición del GLP a la fase gaseosa del combustible debido al mayor contenido de propano en la mezcla. Pero esto conllevará costes adicionales, ya que dicho gas es más caro que el butano.
Los tanques de gas subterráneos son las instalaciones de almacenamiento de GLP más populares.
La profundidad de inmersión del contenedor debe ser tal que la capa de tierra que esté encima sea de al menos 0,6 m, lo que protegerá el almacenamiento de heladas y daños mecánicos.
Porta gas vertical u horizontal
Hay dos tipos de depósitos de gasolina empotrados en forma:
- Vertical.
- Horizontal.
Estos contenedores se diferencian entre sí no solo en diseño, sino también funcionalmente: en la superficie de la mezcla licuada, llamada "espejo de evaporación".
Los acumuladores verticales se utilizan con mayor frecuencia en sistemas de gas autónomos en casas pequeñas o cabañas de verano, si no se requiere calefacción completa en invierno.
Características de un remolque cisterna de gas móvil.
Resolver el problema de la calefacción y crear condiciones de vida confortables en invierno en casas de campo con residencia temporal, objetos en construcción, donde el equipo de almacenamiento de gas no es práctico o técnicamente imposible, permite tanque de gasolina movil.
Se trata de un depósito montado en un remolque con una capacidad de 500 a 600 litros. Se puede predecir cuánto durará un tanque de gas con una capacidad de 600 litros tomando el estándar promedio utilizado: 30-40 litros de gas licuado por 1 metro cuadrado de habitación.
Debe entenderse que el funcionamiento de un tanque de gas móvil como tanque terrestre en invierno o en las regiones del norte requerirá aislamiento y calentamiento forzado del tanque. Por esta razón, un tanque de gas arrastrado no es una opción de calefacción completamente aceptable.
Cómo elegir un tanque de gasolina por volumen.
De los típicos depósitos de gas subterráneos, los depósitos con un volumen de 2700 litros y 4850 litros son los más adecuados para casas de campo y casas de campo.
Al elegir el tamaño estándar de una instalación de almacenamiento de gas, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Si vives permanentemente en una casa con calefacción autónoma, es recomendable rellenar el depósito dos veces al año. Esto se debe a las diferentes concentraciones de butano y propano en las mezclas destinadas a ser utilizadas en verano e invierno.
- El tanque debe llenarse con fase licuada al 85%. El volumen libre restante en el almacenamiento es un colchón de vapor para hidrocarburos en la fase de evaporación.
Por lo tanto, al calcular cuánto gas puede ser suficiente en un depósito de gas con una capacidad de 2700 litros o en una instalación de almacenamiento de gas de otros tamaños, es necesario tener en cuenta que el volumen total nominal del depósito de gas y su volumen de llenado no son lo mismo.
Nuestro cálculo de los valores promedio de extracción de gas licuado de un tanque de gas y las normas generalmente aceptadas nos permiten determinar la frecuencia de recarga de los tanques de gas. Con un consumo medio anual de 30 litros de gas por 1 m2 Área calentada, recarga de gas licuado con un volumen de 2295 l en un tanque de 2700 l para una casa de 100 m.2 Será suficiente para 9 meses.
Usando el mismo método, pero para una casa de 150 m.2, calculamos cuánto durará el GLP en un sistema de calefacción con un depósito de gas de 4850 litros. Al año se consumen 4.500 litros, por lo que un volumen de llenado de 4.122 litros es suficiente para calentar la casa durante 10 meses.
De los cálculos se desprende claramente que el repostaje deberá realizarse dos veces al año. Y esto está económicamente justificado debido al uso. GLP “verano” e “invierno”.
Consejos para ahorrar gasolina
Puede reducir el consumo de gas de un tanque de gasolina realizando las siguientes medidas de ahorro de energía:
- aislamiento de paredes, techos, áticos, suelos de sótanos;
- sustitución de unidades de ventanas antiguas por modernas ventanas de doble acristalamiento con perfiles antiescarcha;
- ajuste óptimo de los parámetros de la caldera;
- instalación de una caldera de gas de condensación de bajo consumo para calefacción;
- uso sistema de calefacción colector, que tiene una mayor eficiencia y la capacidad de regular el suministro de refrigerante en cada dispositivo de calefacción;
- Equipar radiadores de calefacción con termostatos.
Se logra un buen efecto de ahorro de gas mediante la instalación de controladores que automatizan el proceso de control del suministro de calor.
Además, los controladores modernos son, por regla general, dispositivos inteligentes con los que se puede controlar de forma remota la caldera desde un teléfono móvil.
Una alternativa económica a estos dispositivos controlados a distancia son los termostatos programables o diarios, que también permiten ahorrar energía.
Una solución moderna para ahorrar gas en una instalación de almacenamiento autónoma es sistema de hogar inteligente.
La función de control del clima en la casa se puede instalar por separado o integrarse en un conjunto general de "servicios públicos".
Estas tecnologías permiten utilizar gas de forma económica para calentar habitaciones individuales durante todo el día. Puede configurar el sistema para que funcione en modo calefacción cuando no haya residentes y encender la calefacción al máximo de forma remota antes de llegar a casa.
El principal problema con la implementación de un sistema de control climático para una “casa inteligente” es el costo relativamente alto del problema y la necesidad de diseñarlo antes de instalar el sistema de calefacción.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Un método interesante para calcular el consumo de gas para calefacción y consejos para reducir los costes del gas:
Asesoramiento de expertos sobre la elección económicamente viable del volumen del depósito de gas:
9 consejos para reducir el consumo de gas utilizado para calentar tu hogar:
Debe comprender que todos los cálculos que proponemos utilizar cuando se utiliza gas de un tanque de gasolina son bastante arbitrarios. Incluso un especialista no puede determinar y predecir exactamente cuánto gas licuado se consumirá durante un período específico.
Pero la metodología presentada, basada en la práctica de operar sistemas de gas autónomos, muestra valores promedio confiables de consumo de gas.
Estos cálculos y los útiles consejos proporcionados permitirán seleccionar correctamente el tanque de gasolina óptimo y planificar la frecuencia de sus recargas.
Si tiene experiencia en el uso de calentadores de gas para calefacción, compártala con nuestros lectores. Cuéntenos sobre las complejidades del uso de dicho equipo. Escriba sus comentarios, haga preguntas: el bloque de contacto se encuentra debajo.
Según tengo entendido, ¿un tanque de gasolina es una opción para quienes no tienen una tubería cerca? ¿Es en cierto modo superior al gas de la línea principal o supone una ventaja en autonomía?
Sólo hay una ventaja de un tanque de gas: proporcionará gas si no hay una tubería principal cerca. Bueno, o no construirán el gasoducto de acuerdo con nuestras estúpidas leyes (como en mi caso).