Al elegir el equipo de caldera para el sistema de calefacción, un pensamiento muy preocupante persistentemente perfora su cabeza, pero ¿cuánto será la unidad glotona? Seguramente la respuesta aparecerá cuando comience el calentamiento, y el medidor comenzará a calcular el consumo de gas de la caldera de piso, enrollando regularmente las revoluciones. Sin embargo, será demasiado tarde para lamentarse si las cantidades pagaderas por el gas no están satisfechas ...
Los consultores de ventas competentes, por supuesto, responden la mayoría de las preguntas que surgen, siempre puede recurrir a un ingeniero competente para obtener ayuda, pero es bueno tener al menos los conocimientos básicos usted mismo.
Aprenda de este artículo tanto como sea posible sobre los métodos para calcular el consumo de energía y los factores que deben tenerse en cuenta en los cálculos. A continuación encontrará no solo fórmulas aburridas, sino también ejemplos. Al final, qué se puede hacer para reducir el consumo de gas.
¿Qué afecta el flujo de gas?
El consumo de combustible está determinado, en primer lugar, por la potencia: cuanto más potente es la caldera, más gas se consume. Al mismo tiempo, es difícil influir en esta dependencia desde el exterior.
Incluso si amortigua una unidad de 20 kilovatios al mínimo, seguirá consumiendo más combustible que su contraparte de 10 kilovatios menos potente, encendida al máximo.
De esta tabla se puede ver cuál es la relación entre el área calentada y la potencia de la caldera de gas. Cuanto más potente es la caldera, más costosa es. Pero cuanto más grande sea el área de las habitaciones con calefacción, más rápido se pagará la caldera.
En segundo lugar, tenemos en cuenta el tipo de caldera y el principio de su funcionamiento:
- cámara de combustión abierta o cerrada;
- convección o condensación;
- chimenea ordinaria o coaxial;
- uno o dos circuitos;
- La presencia de sensores automáticos.
En una cámara cerrada, el combustible se quema de manera más económica que en una cámara abierta. La eficiencia de la unidad de condensación debido al intercambiador de calor adicional incorporado para condensar los vapores presentes en el producto de combustión se incrementa al 98-100% en comparación con el 90-92% de la eficiencia de la unidad de convección.
Con una chimenea coaxial, el valor de eficiencia también aumenta: el aire frío de la calle se calienta mediante un tubo de escape calentado. Debido al segundo circuito, por supuesto, hay un aumento en el consumo de gas, pero en este caso, la caldera de gas también sirve no a uno, sino a dos sistemas: calefacción y suministro de agua caliente.
Los sensores automáticos son algo útil, capturan la temperatura externa y ajustan la caldera al modo óptimo.
En tercer lugar, observamos la condición técnica del equipo y la calidad del gas en sí. Escala y escala en las paredes del intercambiador de calor reducen significativamente la transferencia de calor, para compensar su falta de cuenta por el aumento de potencia.
Por desgracia, el gas también puede ser agua u otras impurezas, pero en lugar de presentar quejas a los proveedores, cambiamos el regulador de potencia por varias divisiones hacia la marca máxima.
Uno de los modelos modernos y altamente económicos es la caldera de condensación de gas de piso Baxi Power de 160 kW. Tal caldera calienta 1600 metros cuadrados. área m, es decir Amplia casa de varios pisos. Además, según los datos del pasaporte, consume 16,35 metros cúbicos de gas natural. m por hora y tiene una eficiencia del 108%
Y, en cuarto lugar, el área de habitaciones con calefacción, la disminución natural del calor, la duración de la temporada de calefacción, las características climáticas. Cuanto más grande es el área, más altos son los techos, más pisos, más combustible se necesitará para calentar dicha habitación.
Tenemos en cuenta algunas fugas de calor a través de ventanas, puertas, paredes, techo. Año tras año no es necesario, hay inviernos cálidos y heladas crepitantes: no se puede predecir el clima, pero los metros cúbicos de gas utilizados para la calefacción dependen directamente de él.
Cálculo preliminar rápido
Es bastante fácil determinar cuánto gas consumirá su caldera de gas.
Seremos rechazados por el volumen de la habitación climatizada o por su área:
- en el primer caso, usamos el estándar de 30-40 W / cu. metro;
- en el segundo caso - 100 W / sq. metro
Los estándares se toman en cuenta la altura del techo en la habitación hasta 3 metros. Si vive en las regiones del sur, los números pueden reducirse en un 20-25%, y para el norte, por el contrario, aumentar una vez y media o dos veces. Aquellos. tomar en el segundo caso, por ejemplo, 75-80 W / m2 o 200 W / m2.
Multiplicando el estándar relevante por volumen o área, obtenemos cuántos vatios de potencia de caldera se necesitan para calentar la habitación. Además, procedemos de la declaración estándar de que los equipos de gas modernos consumen 0.112 metros cúbicos de gas para generar 1 kW de energía térmica.
Multiplicamos nuevamente, esta vez el estándar de consumo de gas (número 0.112) por la potencia de la caldera obtenida en la multiplicación previa (no olvide convertir los vatios a kW). Obtenemos el flujo aproximado de gas por hora.
La caldera generalmente funciona entre 15 y 16 horas al día. Consideramos el consumo diario de gas. Bueno, cuando ya se conoce el consumo diario, determinamos fácilmente el consumo de gas durante un mes y para toda la temporada de calefacción. Los cálculos son aproximados, pero suficientes para comprender tanto el principio de cálculo como el flujo de gas esperado.
Una máquina de cálculo ordinaria es suficiente para calcular el flujo de gas. Si no desea profundizar en las fórmulas de cálculo, use programas en línea para calculadoras en línea. Ingrese los datos de origen e inmediatamente obtenga el resultado
Ejemplo.
Digamos que el área de la habitación es de 100 m².
Calculamos la potencia de la caldera: 100 W / sq. m * 100 m² = 10,000 W (o 10 kW).
Calculamos el flujo de gas por hora: 0.112 metros cúbicos. m * 10 kW = 1.12 metros cúbicos m / hora
Calculamos el consumo de gas por día (16 horas de operación), por mes (30 días), para toda la temporada de calefacción (7 meses):
1,12 cc m * 16 = 17,92 metros cúbicos metro
17,92 cc m * 30 = 537,6 metros cúbicos metro
537,6 cc m * 7 = 3763.2 metros cúbicos metro
Nota: puede determinar inmediatamente el consumo de energía mensual y estacional de la caldera en kW / h, y luego convertirlo en consumo de gas.
10 kW * 24/3 * 2 * 30 = 4800 kW / hora - por mes
0.112 metros cúbicos * 4800 kW / h = 537.6 metros cúbicos metro
4800 kW / h * 7 = 33600 kW / h - por temporada
0.112 metros cúbicos * 33600 kW / h = 3763.2 metros cúbicos metro
Queda por tomar la tarifa actual del gas y traducir el total en dinero. Y si el proyecto incluye la instalación de un sistema de circuito doble que no solo calentará la casa, sino que también calentará el agua para las necesidades domésticas, agregue otro 25% a la capacidad del equipo y, en consecuencia, a la tasa de flujo de gas de las calderas de calefacción de gas montadas en el piso.
Las cámaras termográficas más simples cuestan al menos $ 300, y el precio de una cámara profesional comienza en unos pocos miles, pero estos dispositivos muestran todos los lugares a través de los cuales el aire frío ingresa a la casa y el calor sale
La caldera está conectada a la tubería principal de gas.
Analicemos el algoritmo de cálculo, que permite determinar con precisión el consumo de combustible azul para la unidad instalada en la casa o apartamento con conexión a redes centralizadas de suministro de gas.
Cálculo del flujo de gas en fórmulas.
Para un cálculo más preciso, la potencia de las unidades de gas se calcula mediante la fórmula:
Potencia de la caldera = Qt * K,
Dónde
Qt - pérdida de calor prevista, kW;
K - factor de corrección (de 1.15 a 1.2).
La pérdida de calor planificada (en W), a su vez, se considera como sigue:
Qt = S * Δt * k / R,
Dónde
S es el área total de las superficies envolventes, sq. metro;
∆t - diferencia de temperaturas internas / externas, ° C;
k es el coeficiente de dispersión;
R es el valor de la resistencia térmica del material, m2• ° C / W.
El valor del coeficiente de dispersión:
- estructura de madera, construcción metálica (3.0 - 4.0);
- mampostería en un ladrillo, ventanas viejas y techos (2.0 - 2.9);
- ladrillo doble, techo estándar, puertas, ventanas (1.1 - 1.9);
- paredes, techo, piso con aislamiento, ventanas de doble acristalamiento (0.6 - 1.0).
La fórmula para calcular el flujo máximo de gas por hora en función de la potencia recibida:
Volumen de gas = Qmax / (Qр * ŋ),
Dónde
Qmax - potencia del equipo, kcal / hora;
QR - valor calorífico del gas natural (8000 kcal / m3);
ŋ - eficiencia de la caldera.
Para determinar el consumo de combustible gaseoso, solo necesita multiplicar los datos, algunos de los cuales deben tomarse de la hoja de datos de la caldera y algunos de los directorios de construcción publicados en Internet.
Usando fórmulas como ejemplo
Supongamos que tenemos un edificio con un área total de 100 metros cuadrados. El edificio tiene 5 m de alto, 10 m de ancho, 10 m de largo, doce ventanas de 1.5 x 1.4 m de tamaño. Temperatura interna / externa: 20 ° C / - 15 ° C.
Consideramos el área de las superficies de cerramiento:
- Pablo 10 * 10 = 100 sq. metro
- Techado: 10 * 10 = 100 sq. metro
- Windows: 1.5 * 1.4 * 12 piezas = 25,2 sq. metro
- Paredes: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 sq. metro
Más allá de las ventanas: 200 - 25.2 = 174.8 metros cuadrados. metro
El valor de la resistencia térmica de los materiales (fórmula):
R = d / λ, donde
d - espesor del material, m
λ es la conductividad térmica del material, W / [m • ° C].
Calculamos R:
- Para el piso (solera de hormigón 8 cm + lana mineral 150 kg / m3 x 10 cm) R (género) = 0.08 / 1.75 + 0.1 / 0.037 = 0.14 + 2.7 = 2.84 (m2• ° C / W)
- Para el techo (panel sándwich de lana mineral 12 cm) R (techo) = 0.12 / 0.037 = 3.24 (m2• ° C / W)
- Para ventanas (ventanas de doble acristalamiento) R (ventanas) = 0,49 (m2• ° C / W)
- Para paredes (paneles sándwich de lana mineral de 12 cm) R (paredes) = 0.12 / 0.037 = 3.24 (m2• ° C / W)
Los valores de los coeficientes de conductividad térmica para diferentes materiales se escribieron del libro de referencia.
Acostúmbrese a tomar lecturas de medidor regularmente, registrarlas y hacer un análisis comparativo teniendo en cuenta la intensidad de la caldera, las condiciones climáticas, etc. Opere la caldera en diferentes modos, busque la mejor opción de carga
Ahora calculemos la pérdida de calor.
Q (piso) = 100 m2 * 20 ° C * 1 / 2.84 (m2* K) / W = 704.2 W = 0.8 kW
Q (techo) = 100 m2 * 35 ° C * 1 / 3.24 (m2* K) / W = 1080.25 W = 8.0 kW
Q (ventanas) = 25,2 m2 * 35 ° C * 1 / 0.49 (m2* K) / W = 1800 W = 6.3 kW
Q (paredes) = 174.8 m2 * 35 ° C * 1 / 3.24 (m2* K) / W = 1888.3 W = 5.5 kW
Pérdidas de calor de los sobres de construcción:
Q (total) = 704.2 + 1080.25 + 1800 + 1888.3 = 5472.75 W / h
También puede agregar pérdida de calor a la ventilación. Calentar 1 m3 el aire de –15 ° С a + 20 ° С requiere 15.5 W de energía térmica. Una persona consume aproximadamente 9 litros de aire por minuto (0,54 metros cúbicos por hora).
Supongamos que hay 6 personas en nuestra casa. Necesitan 0.54 * 6 = 3.24 cu. m de aire por hora. Consideramos la pérdida de calor para la ventilación: 15.5 * 3.24 = 50.22 vatios.
Y la pérdida total de calor: 5472.75 W / h + 50.22 W = 5522.97 W = 5.53 kW.
Después de realizar un cálculo de ingeniería de calor, primero calculamos la capacidad de la caldera, y luego el flujo de gas por hora en una caldera de gas en metros cúbicos:
Potencia de la caldera = 5.53 * 1.2 = 6.64 kW (redondeado hasta 7 kW).
Para usar la fórmula para calcular el consumo de gas, traducimos el indicador de potencia resultante de kilovatios a kilocalorías: 7 kW = 6018.9 kcal. Y tomamos la eficiencia de la caldera = 92% (los fabricantes de calderas modernas de gas de pie declaran este indicador dentro del 92 - 98%).
Consumo máximo de gas por hora = 6018.9 / (8000 * 0.92) = 0.82 m3/ h
La caldera funciona con un tanque de gas o un cilindro.
La fórmula Volumen de gas = Qmáx / (Qр * ŋ) es adecuada para determinar la necesidad de varios combustibles, incl. y gas licuado. Tomemos del ejemplo anterior el indicador obtenido de la potencia de la caldera - 7 kW. Si se requieren 0,82 m para dicha caldera3/ h de gas natural, ¿cuánto propano-butano se requerirá entonces?
Aproximadamente una vez a la semana con botellas de gas, debe ir a una estación de servicio, lo que significa costos de transporte y pérdida de tiempo personal. Una sorpresa desagradable también puede provocar una disminución de la temperatura por debajo de cero si los cilindros de gas están en la calle. En un cilindro congelado, el gas no se congela, pero no se evapora, convirtiéndose en líquido. Y la caldera deja de funcionar
Para calcular, necesita saber cuál es su valor calorífico. Latidos Valor calorífico (este es el valor calorífico) de los hidrocarburos licuados en megajulios: 46.8 MJ / kg o 25.3 MJ / l. En kilovatios hora - 13.0 kW * h / kg y 7.0 kW * h / l, respectivamente.
Dejamos la eficiencia de la caldera de gas igual al 92% y calculamos la demanda de gas por hora:
Volumen de gas = 7 / (13 * 0.92) = 0.59 kg / h
Un litro de gas licuado pesa 0.54 kg, por hora la caldera quemará 0.59 / 0.54 = 1.1 l de propano-butano. Ahora consideramos cuánto gas licuado consume una caldera de gas por día y por mes.
Si la caldera funcionará durante 16 horas, entonces por día - 17,6 litros, por mes (30 días) - 528 litros. Una botella típica de 50 litros contiene aproximadamente 42 litros de gas. Resulta que en nuestra casa con un área de 100 m2 528/42 = se requerirán 13 cilindros por mes.
Un tanque de gas con un stock de volumen permite ahorrar en gas. Los costos de reabastecimiento de combustible aumentan en el otoño, la primavera, un período de precios más bajos.Intenta repostar el tanque tanto como sea posible en primavera.
Instalar un tanque de gasolina es mucho más conveniente que reemplazar los cilindros vacíos por otros llenos. El soporte de gas es suficiente para repostar durante toda la temporada de calefacción 2-3 veces.
Cómo minimizar el consumo de gas
Para dar menos dinero por el gas que consume la caldera de piso y no mirar con asombro al ver el próximo pago, siga estas recomendaciones.
Primero, preste atención a la caldera de condensación, la más económica de la actualidad. Su eficiencia alcanza el 98-100% y más. El precio es alto, pero dará sus frutos y pronto lo hará. Para cada modelo, lea los comentarios de los clientes.
Si no necesita calentamiento de agua, tome una caldera de circuito único. En un sistema de circuito doble, adicionalmente no se necesita del 20 al 25% para la demanda de gas.
En segundo lugar, aislar concienzudamente no solo las paredes, sino también el techo, el piso con los cimientos y el sótano. Instale ventanas de doble acristalamiento que ahorren energía en las ventanas. Use una cámara termográfica. Todos los puntos de frío deben ser encontrados y eliminados. En la entrada de la casa (pasillo, pasillo, pasillo) construya un piso cálido.
Tercero, use temporizadores y sensores. La temperatura que establezca para calentar el aire en la habitación se ajustará automáticamente; por ejemplo, las baterías se calentarán por la noche y se enfriarán ligeramente durante el día.
Si decide salir de la casa durante una semana, puede configurar el sistema de calefacción para el tiempo de ausencia al mínimo con el retorno a la operación normal en el momento de la llegada. Una vez al año, es necesaria una inspección con la limpieza de bloqueos y escamas del intercambiador de calor, restos de hollín del quemador, hollín de la chimenea.
No opere la caldera al máximo. Sus datos de pasaporte contienen 10-20% de la reserva de energía para emergencias, registran inviernos fríos. No se apresure a cambiar el control de temperatura una división más. Un poco, y el consumo promedio mensual de gas afectará
Cuarto, instale un almacenamiento intermedio en el sistema de calefacción, en el que habrá un cierto suministro de refrigerante (agua caliente). Debido a este "termo" que alimenta la batería por un tiempo con la caldera apagada, es posible ahorrar hasta un 20% de combustible.
Quinto, no ignore la ventilación adecuada. Una hoja de ventana constantemente entreabierta sacará más calor a la calle que una ventana abierta durante cinco minutos.
El siguiente video trata sobre el consumo de gas para calderas de pie.
Calentamiento con gas licuado (propano). Consumo de combustible, experiencia personal:
Consumo de gas de una caldera de gas de suelo HOT SPOT 12 kW (revisión del usuario):
El gas es un recurso energético popular, el problema de ahorrar tanto el recurso en sí mismo como los medios para pagarlo no pierde su relevancia.
El consumo razonable de gas es una buena caldera económica, la instalación profesional del sistema de calefacción y la lucha contra la pérdida de calor. La alta eficiencia de la unidad es una garantía de ahorro a largo plazo en los costos de gas.
Si duda de la precisión de los cálculos independientes, solicite ayuda a un especialista calificado que conozca los matices más pequeños de las fórmulas. Su opinión autorizada lo salvará de errores tanto en la etapa de diseño de un sistema de calefacción como durante su funcionamiento.