Consumo de gas para calentar una casa de 100 m²: características de los cálculos para gas licuado y natural + ejemplos con fórmulas
Probablemente hayas escuchado más de una vez que las calderas de gas no tienen competidores en términos de eficiencia.Pero, como ve, un escepticismo saludable nunca está de más: como dicen, confíe, pero verifique. Por lo tanto, antes de decidirse a instalar y operar equipos de gas, debe calcular y pensar detenidamente todo.
Le sugerimos que se familiarice con los pasos de cálculo y las fórmulas que determinan el consumo de gas para calentar una casa de 100 m.2 teniendo en cuenta todos los factores importantes. Después de revisar los cálculos, podrás sacar tu propia conclusión sobre lo rentable que es utilizar combustible azul como fuente de energía térmica.
El contenido del artículo:
Fórmulas para carga de calor y flujo de gas.
El consumo de gas se designa convencionalmente con la letra latina V y está determinado por la fórmula:
V = Q / (n/100 x q), Dónde
Q – carga de calefacción (kW/h), q – poder calorífico del gas (kW/m³), n – eficiencia de la caldera de gas, expresada en porcentaje.
El consumo principal de gas se mide en metros cúbicos por hora (m³/h), el gas licuado, en litros o kilogramos por hora (l/h, kg/h).
Consideremos en detalle qué significan las variables en esta fórmula y cómo determinarlas.
El concepto de "carga de calor" figura en la ley federal "Sobre el suministro de calor". Cambiando un poco la redacción oficial, digamos que esta es la cantidad de energía térmica transferida por unidad de tiempo para mantener una temperatura confortable del aire en la habitación.
En el futuro también utilizaremos el concepto de “energía térmica”, por lo que al mismo tiempo daremos su definición en relación a nuestros cálculos. La potencia térmica es la cantidad de energía térmica que una caldera de gas puede producir por unidad de tiempo.
La carga térmica se determina según MDK 4-05.2004 mediante cálculos de ingeniería térmica.
Fórmula simplificada:
Q = V x ΔT x K / 860.
Aquí V es el volumen de la habitación, que se obtiene multiplicando la altura del techo, el ancho y el largo del piso.
ΔT es la diferencia entre la temperatura del aire fuera del edificio y la temperatura del aire requerida en la habitación con calefacción. Para los cálculos se utilizan los parámetros climáticos indicados en SP 131.13330.2012.
K es el coeficiente de pérdida de calor, que es el más difícil de determinar con precisión debido a la influencia de muchos factores, incluido el número y la posición de las paredes exteriores en relación con los puntos cardinales y las condiciones del viento en invierno; número, tipo y tamaño de ventanas, puertas de entrada y balcones; el tipo de construcción y los materiales de aislamiento térmico utilizados, etc.
Si es necesario realizar un cálculo con un error del 5%, es mejor realizar una auditoría térmica de la casa.
Si los requisitos de cálculo no son tan estrictos, se pueden utilizar valores medios del coeficiente de pérdida de calor:
- mayor grado de aislamiento térmico – 0,6-0,9;
- grado medio de aislamiento térmico – 1-1,9;
- bajo aislamiento térmico – 2-2,9;
- falta de aislamiento térmico – 3-4.
Ladrillos dobles, ventanas pequeñas con triple acristalamiento, un sistema de techo aislado, una base sólida, aislamiento térmico con materiales con baja conductividad térmica: todo esto indica un coeficiente mínimo de pérdida de calor para su hogar.
Con mampostería doble, pero techo regular y ventanas con marcos dobles, el coeficiente aumenta a valores medios. Los mismos parámetros, pero un solo ladrillo y un techo simple son un signo de bajo aislamiento térmico. La falta de aislamiento térmico es típica de las casas de campo.
Una vez elegido el valor del coeficiente que mejor se adapta al aislamiento térmico de tu vivienda, lo sustituimos en la fórmula de cálculo de la carga térmica. A continuación, usando la fórmula, calculamos consumo de gas para mantener un microclima confortable en una casa de campo.
Consumo de gas usando ejemplos específicos.
Para determinar cuál será el consumo de gas natural al calentar una casa de un piso con un área de 100 m2, primero debe determinar la carga de calor.
Cálculo de carga de calor
Para obtener los datos más precisos sobre el volumen calentado de la casa, se calcula por separado el volumen de cada habitación y local auxiliar donde es necesario mantener el calor. Las medidas de largo y ancho se toman a lo largo de los zócalos utilizando una cinta métrica normal o láser.
Lo haremos más sencillo: tomamos la altura del techo como 2,5 metros, la multiplicamos por el área indicada y obtenemos el volumen de la casa V = 250 m3.
Para determinar ΔT se utiliza la columna 6 de la tabla 3.1 SP 131.13330.2012. Aquí se indica la temperatura del aire del período más frío, calculada en base a las temperaturas medias mensuales.
Encontramos el nombre de la localidad donde se encuentra la instalación climatizada. Digamos que esto es Bryansk, por lo tanto, el valor deseado es -12 °C. La temperatura en las salas de estar según GOST R 51617-2000 debe estar entre 18 y 24 °C. Tomando el valor medio de 22 °C, obtenemos ΔT= 34 °C.
Determinamos el grado de aislamiento térmico de la casa y aplicamos el coeficiente adecuado. En las condiciones del aumento de los precios de los refrigerantes, la mayoría de los propietarios se esfuerzan por aumentar la eficiencia energética de la calefacción mejorando el aislamiento térmico de su hogar, por lo que es bastante razonable utilizar el primer indicador del grado medio de aislamiento térmico, que es igual a 1.
Resumimos todos los valores usando la fórmula:
250 metros3 × 34 °C × 1/860 = 9,88 kW/h.
Apliquemos la regla de redondeo al número entero más cercano y obtengamos Q = 10 kW/h.
Te recordamos que sólo lo hicimos calculo termico en casa y ahora el siguiente paso es calcular el consumo de gas. Pero por ahora convendría hacer una pequeña digresión y aclarar que la carga de calefacción se puede calcular de forma simplificada.
Darse cuenta de potencia de la caldera de gas se puede calcular para un objeto específico, teniendo en cuenta todos los matices técnicos. Según datos medios, por cada metro de superficie habitable se encuentran 100 Wh de energía térmica. Por tanto, para una casa con una superficie de 100 m2 esta cifra será 100 W/h × 100 m2 = 10.000 Wh o 10 kW/h.
En este caso, los cálculos mediante la fórmula y el método simplificado dieron el mismo resultado, pero esto no siempre sucede y la diferencia suele alcanzar el 20% o más. Además, los ingenieros de calefacción recomiendan comprar. calderas turboalimentadas y atmosféricas siempre con un margen del 20-25% con la expectativa de poder cubrir las pérdidas de calor en días con temperaturas críticamente bajas.
Consumo de gas de red
Para calcularlo, necesita conocer la eficiencia de la caldera de gas. Puedes verlo en las especificaciones técnicas indicadas en la documentación adjunta. Elegiremos un modelo que sea adecuado para una casa del área especificada.
El principal criterio de selección será la potencia térmica de la unidad. Su valor es muy cercano al valor de la carga térmica y se puede calcular mediante la misma fórmula, pero para el cálculo se tiene en cuenta la temperatura del quinquenio más frío o se aplica un factor creciente de 1,3, porque la caldera Debe tener suficiente potencia para mantener el calor en la casa incluso en las heladas más severas.
Por tanto, para calentar 100 m2 Necesitará una caldera con una potencia de unos 13 kW. Eficiencia (n) de muchos modelos. calderas de gas de pared, por ejemplo, unidades de la marca NEVA, es del 92,5%. Usaremos este valor en nuestros cálculos.
El poder calorífico, o lo que es lo mismo, el calor específico de combustión (q), depende del tipo de gas utilizado. Es mejor consultar con la empresa proveedora de gas qué tipo de gas se suministra a su hogar.
Por defecto sustituiremos en la fórmula el valor redondeado correspondiente al gas G20 con menor poder calorífico Hi, es decir 9,5 kWh/m³. Tenga en cuenta que las unidades de medida son kilovatios, no megajulios.
Se han determinado todos los valores necesarios y solo queda reducirlos a la fórmula:
V = 10 / (92,5 / 100 × 9,5). V = 1,1 m³/h.
Así, el consumo de gas principal al calentar una casa con una superficie de 100 m2 con una altura de techo de 2,5 metros es algo más de 1,1 metros cúbicos por hora. Por día, respectivamente, 24,2 metros cúbicos.
Ahora es fácil saber cuánto gas se necesita para toda la temporada de calefacción. Según las normas estatales, durante la temporada de calefacción la temperatura media diaria del aire exterior no supera los 8 °C. En la zona media, este período dura del 15 de octubre al 15 de abril (183 días).
Dado que en este momento se producen importantes fluctuaciones de temperatura, el consumo diario de gas se divide por 2 y luego se multiplica por 183. Es decir, se necesitarán alrededor de 2214,3 metros cúbicos de gas principal para la temporada de calefacción.
¿Cuánto propano-butano necesitas para la temporada de calefacción?
Las calderas de gas modernas están diseñadas para utilizar no solo gas principal, sino también gas licuado. Para abastecerse de la cantidad necesaria de combustible, no utilizan cilindros de gas ordinarios, sino tanques más espaciosos: tanques de gasolina.
A la hora de calcular el consumo de gas licuado necesario para calentar una casa de 100m2 se utiliza la misma metodología, pero cambian los valores de algunas variables de la fórmula.
Se suministra una mezcla licuada de propano y butano para las necesidades del hogar.
Su poder calorífico es de 12,8 kW/kg. Sustituimos este parámetro en la fórmula y obtenemos:
V = 10/(92,5/100×12,8). V = 0,8 kg/h.
Cuando funciona con combustible licuado, la eficiencia del equipo disminuye, por lo que el consumo de gas aumenta aproximadamente un 10% y asciende a 0,88 kg/h por día. La corrección puede ser diferente según el modelo de su caldera. El valor concreto se indica en la documentación adjunta.
Ahora calculamos la cantidad de gas necesaria para la temporada de calefacción: 0,88 × 24 × 183 = 3865 kg. Este valor también debe dividirse por 2 debido a las fluctuaciones de temperatura. Resultado final: para la temporada de calefacción se necesitan 1932,5 kg de propano-butano.
Será útil convertir kilogramos a litros. Según datos de referencia, 540 gramos de mezcla licuada de propano-butano corresponden a 1 litro. Es decir, para toda la temporada de calefacción se necesitarán 3578 litros de gas licuado.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
¿Tienes cuidado con la energía térmica, pero tu vecino todavía usa menos? El autor del vídeo decidió compartir su propia experiencia con el uso de GLP para la calefacción del hogar. Quizás esta información también te sea útil.
¿Los termostatos y los sensores de temperatura realmente ayudan a reducir significativamente los costes del gas durante la temporada de calefacción? El vídeo muestra cómo sucede esto en la práctica.
Para determinar el próximo consumo de gas para calefacción, no se requiere educación superior. Sabiendo cómo se realizan las operaciones matemáticas más simples, calcularás los parámetros necesarios con un error aceptable.
En el camino podrás identificar los puntos débiles de tu hogar, minimizar las pérdidas de calor, eliminar las fugas de calor al exterior y, como resultado, aprovechar todos los beneficios del combustible azul.
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